题目内容

【题目】某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”:将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了一个简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,内阻约为几百欧,现要求你用量程合适的电压表(内阻较大)、电流表(内阻较小)来测定水果电池的电动势E和内电阻r。

①本实验的电路应该选择图甲或图乙中的________图.

②若给出的滑动变阻器有两种规格:A(0~20Ω)、B(0~3kΩ).本实验中应该选用的滑动变阻器为________,通电前应该把变阻器的滑片调至________,(填最大或最小).

③实验中测出六组(U,I)的值,在U-I坐标系中描出图丙所示的六个点,分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E=________V,内电阻为r=________Ω.(均保留3位有效数字)

④根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比:电动势E________,内电阻r________.(均选填:“偏大”、“相等”或“偏小”),由此造成的实验误差属于________误差.(选填“系统”或“偶然”)

【答案】 ①图甲, ②B, 最大; ③1.50、 500; ④相等; 偏大; 系统.

【解析】①“水果电池”的内阻很大,为了使电表有明显示数,应选用阻值较大的滑动变阻器,由于变阻器的电阻较大,为减小误差,应选择图甲所示电路,(电流表内接法).

②由题意可知,“水果电池”的内阻很大,若选用0~20的变阻器,当滑动触头移动时,电表的读数几乎不变,无法多次测量,使实验的误差较大;为了减小实验误差,应选用阻值较大的滑动变阻器B.在闭合开关前,应把滑动变阻器的阻值调到最大.

③图线的纵轴截距等于电源的电动势,U-I图线的纵轴截距为1.5,知:水果电池的电动势E=1.50V,图线斜率的绝对值等于内阻,

④由于电流表的分压,使得路端电压存在误差,而电流没有误差,运用图象法分别在U-I图上由测量数据作出的图线1和修正误差后真实值作出的图线2,由图看出,电动势没有系统误差,即电动势值与真实值相等,内阻的测量值偏大.由此造成的实验误差属于系统误差.

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【题目】一位同学想将一个量程2.5 mA左右(有清晰刻度但没有示数)、内电阻在90 Ω~120Ω之间的电流表G改装成一个量程为0~30 V的伏特表,可以使用的实验器材如下:

A.电源(电动势约4.5 V,内电阻小于l Ω)

B.标准电流表A(量程为0~10 mA,内电阻约为50 Ω)

C.电阻箱(阻值范围0~9.9Ω)

D.电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω)

E.滑动变阻器(阻值为0~l kΩ)

F.滑动变阻器(阻值为0~20Ω)

G.电键S和导线若干

为了正确改装,用如图甲的电路来测量出电流表G的量程和内电阻,该同学的实验操作过程为:

(1)将选好的实验仪器按图甲所示电路连接,电阻箱R1应选______,滑动变阻器R2应选 _______(用仪器前的字母序号表示);

(2)将滑动变阻器的滑片P移至滑动变阻器的接近右端处,将电阻箱R1阻值调至最大,闭合电键S;接着交替移动滑片P和调节电阻箱R1直至电流表G满偏且标准电流表A有一个合适的读数,记录此时标准电流表A的示数I电阻箱的阻值R1

(3)向左移动滑片P至滑动变阻器的另一位置,再次调节电阻箱R1直至电流表G满偏,记录此时标准电流表A的示数,和电阻箱的阻值R

(4)重复步骤(3)3~5次;

(5)该同学将实验中记录的各组标准电流表A的示数I和电阻箱的阻值R的数据在 图中正确地描好点(如图乙),请你在图中完图线________。

(6)根据图线可以求得电流表G的量程为_______A,内电阻为_______Ω。将电流表G与一个阻值为_______Ω的电阻串联就可以组成量程为0~30V的伏特表。

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