题目内容

实验室中用如图1所示的电路可测量电源的电动势和内电阻．实验时，先闭合开关，调节电阻箱阻值为R1时，电流表的示数为I1；再次调节电阻箱，当阻值为R2时，电流表的示数为I2．

（1）若不计电流表的内阻，试利用上述物理量写出电源电动势E和内电阻r的表达式．
E=
I1I2(R1-R2)
I2-I1
I1I2(R1-R2)
I2-I1
，r=
I1R1-I2R2
I2-I1
I1R1-I2R2
I2-I1
．
（2）若计电流表的内阻，从理论上分析，用上述方法测出的数据与真实值比较，电动势
不变
不变
，内电阻
偏大
偏大
（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（3）实验中某同学利用测得的数据，描绘出电流的倒数
1
I
与电阻箱接入电阻R的关系图象，由如图2所示可知该电源的电动势为
6
6
V，内电阻为
3
3
Ω．
分析：（1）根据实验数据由闭合电路欧姆定律列方程，然后求出电源电动势与内阻．
（2）根据电路图分析实验误差；
（3）根据闭合电路欧姆定律求出
1
I
与R的关系式，根据函数表达式与图象，求出电源电动势与内阻．
解答：解：（1）电流表内阻忽略不计，由闭合电路欧姆定律可得：
E=I1（r+R1），E=I2（r+R2）
解得：E=
I1I2(R1-R2)
I2-I1
，r=
I1R1-I2R2
I2-I1
．
（2）考虑电流表内阻，用上述方法求出的电源电动势测量值与真实值相等，电源内阻的测量值等于电源电动势与电流表内阻之和，内阻测量值大于真实值．
（3）由闭合电路欧姆定律可得：E=I（r+R），则：
1
I
=
r
E
+
1
E
R，
则
1
I
-R的斜率等于电源电动势的倒数，有：
1
E
=
△
1
I
△R
=
2-0.5
9
=
1
6
，
则电源电动势E=6V，图象截距
r
E
=0.5，则电源内阻为：
r=0.5×6=3Ω；
故答案为：（1）
I1I2(R1-R2)
I2-I1
，
I1R1-I2R2
I2-I1
；（2）不变，偏大；（3）6，3．
点评：本题考查了求电源电动势与内阻，熟练应用闭合电路的欧姆定律、分析清楚图象是正确解题的关键．应用图象法处理实验数据时，要求出图象的函数表达式．
练习册系列答案
相关题目
某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度．可选用的器材如下：
A．待测螺线管L：绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，阻值约几十欧；
B．电流表A1：量程为10mA，内阻r1=40Ω；
C．电流表A2：量程为500μA，内阻r2=750Ω；
D．电压表V：量程为10V，内阻为10kΩ；
E．保护电阻R1：阻值为100Ω；
F．滑动变阻器R2：总阻值约为10Ω；
G．电源E，电动势约为1.5V，内阻忽略不计；
H．开关一个及导线若干．
（1）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图1所示，其示数D=
0.700
0.700
mm．
（2）用多用电表粗测线圈的电阻，选择倍率“×1”和“×10”，经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图2，则金属丝的电阻约为
48
48
Ω．
（3）为了尽可能准确的测量RL，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的
1
3
，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在下面的虚线框中（如图3），并标明所用器材的代号．
（4）由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L，则L=
πd
2
 
(I
 
1
r
 
1
+I
 
2
r
 
2
)
4
ρI
 
2
或
πd
2
 
I
 
2
r
 
2
4ρ
(I
 
1
-I
 
2
)
πd
2
 
(I
 
1
r
 
1
+I
 
2
r
 
2
)
4
ρI
 
2
或
πd
2
 
I
 
2
r
 
2
4ρ
(I
 
1
-I
 
2
)
．
某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度．可选用的器材如下：
A．待测螺线管L（符）：绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，阻值RL约为50Ω；
B．电流表A1：量程为10mA，内阻r1=40Ω；
C．电流表A2：量程为500μA，内阻r2=750Ω；
D．电压表V：量程为10V，内阻为10kΩ；
E．保护电阻R1：阻值为100Ω；
F．滑动变阻器R2：总阻值约为20Ω；
G．电源E，电动势约为1.5V，内阻忽略不计；
H．开关一个及导线若干．
（1）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图1所示，其示数D=
0.700
0.700
mm．
（2）为了尽可能准确的测量RL，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的
1
3
，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在下面的虚线框（图2）中，并标明所用器材的代号．

（3）实验中需要测出的物理量是
电流表A1的示数I1
电流表A1的示数I1
、
电流表A2的示数I2
电流表A2的示数I2
．
（4）由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度，则L=
πD2(I1r1-I2r2)
4ρI2
或
πD2I2r2
4ρ(I1-I2)
πD2(I1r1-I2r2)
4ρI2
或
πD2I2r2
4ρ(I1-I2)
．
（1）“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图1所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
①除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、
 
（填测量工具）和
 
电源（填“交流”或“直流”）．
②若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车的速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是
 
．
A．橡皮筋处于原长状态             B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处         D．小车已过两个铁钉的连线
③在正确操作情况下，需要垫起木板的一端平衡摩擦，平衡摩擦时，小车是否要拖着纸带穿过打点计时器进行？
 
（填“是”或“否”），平衡摩擦的目的是
 
．实验时打在纸带上的点并不都是均匀的，如图2所示．为了测量小车获得的速度，应选用纸带的
 
部分进行测量（根据下面所示的纸带回答，并用字母表示）．
精英家教网
（2）某研究性学习小组为了制作一个传感器，需要选用某种电学元件．实验中首先要描绘该元件的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
A．待测元件（额定电压2V、额定电流200mA）
B．电流表A1（量程0～0.3A，内阻约为1Ω）
C．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）
D．电压表V（量程0～3V，内阻约为10kΩ）
E．滑动变阻器R1（阻值范围0～5Ω，允许最大电流1A）
F．滑动变阻器R2（阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA）
G．直流电源E（输出电压3V，内阻不计）
H．开关S，导线若干
I．多用电表
①为提高实验的准确程度，电流表应选用
 
；滑动变阻器应选用
 
（以上均填器材代号）．
②请在图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
精英家教网
③检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转．在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表
 
挡；检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是
 
．
（1）如图1所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与打点计时器相连，打点计时器接50HZ交流电．小车的质量为m1，小桶及砝码的总质量为m2，实验过程中用小桶和砝码受到的重力当作小车所受的合外力．
精英家教网
①下列说法正确的是
 
．
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先接通打点计时器电源，再释放小车
C．本实验m2应远大于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-
1m1
图象
②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a一F图象，可能是图2中的图线
 
．（选填“甲”、“乙”、“丙”）
③如图3所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度大小
 
m/s2．（结果保留三位有效数字）
（2）在“测定某电阻丝的电阻率”实验中①用螺旋测微器测量电阻丝直径，如图4所示，则电阻丝的直径是
 
 mm．
②用多用表的欧姆挡粗测电阻丝的阻值，已知电阻丝阻值很大，约为20kΩ．下面给出的操作步骤中，合理的实验步骤顺序是
 
（填写相应的字母）
a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度
b．将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，读出阻值后，断开两表笔
c．旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的“×1k”挡
d．旋转选择开关，使其尖端对准“OFF”挡，并拔出两表笔
③若用电流表和电压表精确测量此电阻丝的阻值，实验室提供下列可供选用的器材：
电压表V（量程3V，内阻约50kΩ）
电流表A1（量程200 μA，内阻约200Ω）
电流表A2（量程5mA，内阻约20Ω）
电流表A3（量程0.6A，内阻约1Ω）
滑动变阻器R（最大值500Ω）
电源E（电动势4.5V，内阻约0.2Ω）
开关S导线
a．在所提供的电流表中应选用
 
（填字母代号）．
b．在图5的虚线框中画出测电阻的实验电路．
④根据上面测得的数据，即可求出该电阻丝的电阻率，若测得电阻丝长度为L，直径为d，在③中正确操作后得到电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率为
 
．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网