题目内容

在“测定某电源的电动势和内阻”实验中,实验电路如图(甲)所示,R为电阻箱,阻值范围0~9999Ω,R是保护电阻,V为理想电压表.该同学连接好电路后,闭合电键S,改变电阻箱的电阻值,读取电压表的示数.根据读取的多组数据,他画出了图(丙)所示的图象.
(1)请在图(乙)中选择合适的器材根据电路图(甲)画线连接实物图.
(2)在图(丙)所示图象中,当=0.10V-1时,外电路处于______状态.(选填“通路”、“断路”或“短路”).
(3)根据该图象可求得该电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.

【答案】分析:(1)根据电路图连接实物图,注意电表的极性.
(2)当=0.10V-1时,为0,则R+R趋向于无穷大,则该电路处于断路状态.
(3)根据实验的原理得出关系式,通过图线的斜率和截距求解电源的电动势和内阻.
解答:解:(1)根据电路图连接实物图,如图所示.
(2)在图(丙)所示图象中,当=0.10V-1时,知外电阻的倒数为零,则外电阻趋向于无穷大,则外电路处于断路状态.
(3)因为E=,解得,可知图线的纵轴截距等于,则E=10V.
图线的斜率,r=50Ω.
故答案为:(1)

(2)断路
(3)10;50.
点评:只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”,若用图象解时,基本思路是:用学过的物理定律列出表达式,再结合数学整理表达出有关一次函数式y=kx+b的形式,再求出k和b即可.
练习册系列答案
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随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路,提供的实验器材有:
A.电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
B.直流电流表量程300mA,内阻很小
C.电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
D.定值电阻R0,标称阻值10Ω
E.导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R0两端,读数为10Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图乙所示,则所测阻值为
70
70
Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.
方案编号 电阻箱的阻值R/Ω
1 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0
2 100.0 85.0 70.0 55.0 40.0
3 40.0 30.0 25.0 20.0 15.0
由以上操作可知,发生故障的元件是
电流表
电流表


(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是
2
2
(选填方案编号1、2或3).
(4)根据实验数据描点,绘出的
1
I
-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在
I
I
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=
1
k
1
k
,内阻r=
b
k
-R0
b
k
-R0
(用k、b和R0表示).
精英家教网随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:
(A)电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
(B)直流电流表量程300mA,内阻很小
(C)电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
(D)定值电阻R0,标称阻值10Ω
(E)导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R0两端,
读数为10Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,
发现指针读数如图所示,则所测阻值为
 
Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.
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由以上操作可知,发生故障的元件是
 

(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是
 
(选填方案编号1、2或3).
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(4)根据实验数据描点,绘出的
1
I
-R
图象是一条直线.若直线的斜率为k,在
1
I
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=
 
,内阻r=
 
(用k、b和R0表示).
精英家教网(1)如图1是用游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)测定某导体的长度、用螺旋测微器测量其厚度时的示数,则长度示数为
 
cm,厚度示数为
 
mm.某同学将此导体接入电路中,用伏安法测量其电阻,所用电压表的内阻约为20kΩ,电流表的内阻约为10Ω,滑动变阻器的电阻约为20Ω,用蓄电池做电源,选择能尽量减小实验误差的电路进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图2所示,则:
①根据各点表示的数据画出I-U关系图线;
②根据I-U图2线求出该电阻阻值约为
 
Ω(保留两位有效数字);
③该同学在方框中画出了实验时采用的电路图的一部分,请结合I-U图线中的数据将电路图3补充完整,并用笔画线代替导线,将实物连接成实验电路图4.
(2)某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率在水平地面上加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定).在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图2所示(已知纸带左端与小车相连).
请分析纸带上记录的数据,回答下列问题:
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电动小车运动的最大速度的平均值为
 
m/s;
电动小车关闭电源后加速度的平均值为
 
m/s2
电动小车的额定功率值为
 
W.(注意:以上结果均保留两位有效数字)
(2011?蚌埠模拟)Ⅰ.为了探究平抛运动的规律,某同学采用图示的装置进行实验,他用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球松开,自由下落,由此实验结果可以得出的结论是
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,
若增大打击金属片的力度,上述结论将
仍然
仍然
(填“不”或”仍然”)成立.
Ⅱ.某实验小组利用图示的装置来验证加速度与物体质量的关系.实验时,平衡摩擦后,将两辆小车拉至木板尾端附近后释放,动力系统拉着两小车做匀加速运动,打点计时器使在纸带上打出一列点,根据打出的纸带求出两小车的加速度a1、a2

(1)若纸带l如下图所示,A、B、C、D为相邻的四个记数点,每两个记数点之间还有四个点来标出.电源频率为50Hz.则小车1的加速度为
0.70
0.70
 m/s2(保留两位小数).
(2)求出a1、a2后,还需要测量的量为
钩码重力mg、小车质量m1、m2
钩码重力mg、小车质量m1、m2
(用文字和符号表示).需要验证的公式为
mg=m1a1+m2a2
mg=m1a1+m2a2
(用求出的量和测出的量表示)

Ⅲ.某同学要测定自来水的电阻率,他先在一根均匀的长玻璃管两端备装了一个电极,电极间装满待测的自来水.其他器材包括(如图):
电压表(量程I5V.内阻约30kΩ);
电流表(量程300μA.内阻约50Ω);
滑动变阻器(100Ω,1A);
电池组(电动终E=12V.内阻r=6Ω);
开关一个、导线若干.,
他测出水柱的长度L、玻璃管的内径d,设计电路并测出两电极间的电压U和电流I.下表为U和I实验数据
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
(1)请在图示的实物图上画出连线.完成该同学的电路设计.
(2)自来水电阻率的表达式为ρ=
πUd2
4ρIL
πUd2
4ρIL
(用符号投示).
(1)如图1是用游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)测定某导体的长度、用螺旋测微器测量其厚度时的示数,则长度示数为______cm,厚度示数为______mm.某同学将此导体接入电路中,用伏安法测量其电阻,所用电压表的内阻约为20kΩ,电流表的内阻约为10Ω,滑动变阻器的电阻约为20Ω,用蓄电池做电源,选择能尽量减小实验误差的电路进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图2所示,则:
①根据各点表示的数据画出I-U关系图线;
②根据I-U图2线求出该电阻阻值约为______Ω(保留两位有效数字);
③该同学在方框中画出了实验时采用的电路图的一部分,请结合I-U图线中的数据将电路图3补充完整,并用笔画线代替导线,将实物连接成实验电路图4.
(2)某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率在水平地面上加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定).在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图2所示(已知纸带左端与小车相连).
请分析纸带上记录的数据,回答下列问题:

电动小车运动的最大速度的平均值为______m/s;
电动小车关闭电源后加速度的平均值为______m/s2
电动小车的额定功率值为______W.(注意:以上结果均保留两位有效数字)

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