题目内容

某同学用如图甲所示电路探究某一型号电池的输出电压U与输出电流I的关系。电路原理图如图甲所示,图中R0为阻值等于5.0Ω的定值电阻,电压表视为理想电压表。

(1)请将图乙所示的实验器材连成实验电路。

(2)若电压表V2的读数为2.0V,则电源的输出电流I=__________A;

(3)调节滑动变阻器,通过测量得到电压表V1的示数U1随电压表V2的示数U2U1-U2曲线如图丙所示,由此可知电池内阻_______(填“是”或“不是”)常数,短路电流为_____A,电源的最大输出功率为___________W。

 

【答案】

(1)如图所示(3分) (2)0.40A(2分)(3)是(2分)  1.5A (2分) 0.375W(2分)

【解析】(1)画实物图时要依据实验原理图,按照电流的流向从电源正极出发顺次连接。实物连线如图所示。(2)电压表V2的读数为2.0V,根据欧姆定律得出I=0.40A;(3)路端电压U1=EIr=,由图丙可知,U1-U2图线为一倾斜向下的直线,故电池内阻r是常数;由图丙知r=1Ω,短路电流为1.5A;当滑动变阻器电阻R=0时电源输出功率最大,W。

 

练习册系列答案
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(1)某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律.他们将拉力传感器一端与细绳相连,另一端固定在小车上,用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面的打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点,每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出,打点计时器使用的是50Hz交流电源.

①由图乙,AB两点间的距离为S1=3.27cm,AC两点间的距离为S2=
8.00
8.00
cm,小车此次运动经B点时的速度vB=
0.400
0.400
m/s,小车的加速度a=
1.46
1.46
m/s2;(保留三位有效数字)
②要验证牛顿第二定律,除了前面提及的器材及已测出的物理量外,实验中还要使用
天平
天平
来测量出
小车的总质量
小车的总质量

③由于小车受阻力f的作用,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措施中必要的是
A
A

A、适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B、应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M
C、定滑轮的轮轴要尽量光滑
(2)某同学用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r,R为电阻箱.实验室提供的器材如下:电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ),电阻箱(阻值范围0~99.9Ω);开关、导线若干.
①请根据图甲的电路图,在图乙中画出连线,将器材连接成实验电路;
②实验时,改变并记录电阻箱R的阻值,记录对应电压表的示数U,得到如下表所示的若干组 R、U的数据.根据图丙所示,表中第4组对应的电阻值读数是
13.9
13.9
Ω;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电阻R/Ω 60.5 35.2 20.0 9.9 5.8 4.3 3.5 2.9 2.5
电压U/V 2.58 2.43 2.22 2.00 1.78 1.40 1.18 1.05 0.93 0.85
③请推导
1
U
1
R
的函数关系式(用题中给的字母表示)
1
U
=
1
E
+
r
ER
1
U
=
1
E
+
r
ER
,根据实验数据绘出如图丁所示的
1
U
-
1
R
图线,由图线得出电池组的电动势E=
2.86
2.86
V,内电阻r=
5.86
5.86
Ω.(保留三位有效数字)

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