题目内容
11.在测定一节干电池的电动势和内阻实验中,备有下列器材:A.待测干电池(电动势E约为1.5V,内电阻小于1.0Ω);
B.电流表A1(量程0-3mA,内阻Rg1=10Ω);
C.电流表A2(量程0-0.6A,内阻Rg2=0.1Ω);
D.滑动变阻器R1(0-20Ω,10A);
E.滑动变阻器R2(0-200Ω,1A);
F.定值电阻R0(990Ω);
G.开关和导线若干.
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是b图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选D(填写器材前的字母代号).
(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=1.50 V,内阻r=0.89Ω;
(3)由于电表都不是理想表.该同学按照(2)的步骤算出的数据存在系统误差E测<E真,r测<r真.(填“<”、“>”或“=”)
分析 (1)将电流表G串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表.因为电源的内阻较小,所以应该采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小.
(2)根据欧姆定律和串联的知识求出I1和电源两端电压U的关系,根据图象与纵轴的交点求出电动势,再从图中得出路端电压为某一值时电流,则可求得内阻.
(3)根据实验电路分析实验误差.
解答 解:(1)上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,将电流表串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表.
(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是b,因为电源的内阻较小,所以应该采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小.滑动变阻器应选D,
(2)根据欧姆定律和串联的知识得
电源两端电压U=I1(990+10)=1000I1,
根据图象与纵轴的交点得电动势E=1.5mA×1000Ω=1.50V
与横轴的交点可得出路端电压为1.1V时电流是0.45A,
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得:
r=0.89Ω;
(3)由图b所示电路图可知,相对于电源来说,电流表采用外接法,由于电压表分流,电流测量值小于真实值,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U-I图象如图所示:![]()
电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻,
由图象可知,电源电动势的测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值.
故答案为:(1 )b;D;(2)1.50,0.89;(3)<;<.
点评 在测量电源电动势和内阻时,要注意根据画出的U-I图象分析出电动势及内阻,所给器材虽然没有电压表,但给出了两个电流表,将电流表串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表,难度适中.
练习册系列答案
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6.如图所示,力F1、F2是两个相互垂直的共点力,其中F1=3N,F2=4N,则F1、F2的合力大小为( )
| A. | 2N | B. | 5N | C. | 10N | D. | 12N |
4.
如图所示,相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO竖直放置,QO水平放置,a、b为两个质量均为m,带有同种电荷,电量均为q的小球(可视为点电荷),当用水平向左的作用力F作用于b时,a、b紧靠挡板处于静止状态.已知a、b连线与竖直方向的夹角为37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8,静电力常量为k,重力加速度为g),则下列说法正确的是( )
| A. | a、b间距离r=q$\sqrt{\frac{k}{5mg}}$ | |
| B. | 小球a对光滑挡板PO的作用力可能小于F | |
| C. | 现若稍微改变F的大小,使b稍向左移动一小段距离,则当a、b重新处于静止状态后,系统重力势能增加 | |
| D. | 现若稍微改变F的大小,使b稍向右移动一小段距离,则当a、b重新处于静止状态后,系统重力势能减小 |
6.某同学用如图1所示实验原理图测量电源电动势和内阻,为了方便测量,选了两节相同电池构成电池组作为被测电源,定值电阻R0为5.0Ω,电压表(0~3V,内阻约为1.5KΩ;0~15V,内阻约为15KΩ).调整变阻箱R,获得不同的电压U,测量数据如下表所示,为了方便处理数据,将1/R、1/U也同表对应列出.
(1).根据实验原理图,连接实物图.

(2).根据实验数据,以$\frac{1}{R}$为横坐标,以1/U为纵坐标,已将部分测量数据标注在坐标图上,请将其他测量数据也标注在坐标图,并画出合理的图线.
(3).根据第(2)问画出图线,算出电池组的电动势E=2.94V,电池组的内阻r=8.05Ω.(保留3位有效数字)
| 测量 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| R/Ω | 200 | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 20 |
| U/V | 2.75 | 2.65 | 2.62 | 2.50 | 2.40 | 2.24 | 2.00 |
| 1/R | 0.005 | 0.008 | 0.010 | 0.013 | 0.017 | 0.025 | 0.050 |
| 1/U | 0.364 | 0.377 | 0.382 | 0.400 | 0.417 | 0.446 | 0.500 |
(2).根据实验数据,以$\frac{1}{R}$为横坐标,以1/U为纵坐标,已将部分测量数据标注在坐标图上,请将其他测量数据也标注在坐标图,并画出合理的图线.
(3).根据第(2)问画出图线,算出电池组的电动势E=2.94V,电池组的内阻r=8.05Ω.(保留3位有效数字)
16.要使两物体(可视为质点)间的万有引力减小到原来的$\frac{1}{16}$,下列办法不可采用的是( )
| A. | 使两物体的质量各减小到原来的$\frac{1}{4}$,距离不变 | |
| B. | 使其中一个物体的质量减小到原来的$\frac{1}{16}$,距离不变 | |
| C. | 使两物体间的距离增大到原来的4倍,质量不变 | |
| D. | 使两物体间的距离和质量都减小到原来的$\frac{1}{16}$ |
20.在较暗的房间里,从射进来的阳光中,可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动,这些微粒的运动( )
| A. | 是布朗运动 | B. | 不是布朗运动 | C. | 是自由落体运动 | D. | 是热运动 |
1.下列关于曲线运动的说法正确的是( )
| A. | 曲线运动一定是变加速运动,其速度的大小、方向均发生变化 | |
| B. | 曲线运动可能是匀变速运动,其加速度可以恒定 | |
| C. | 做曲线运动的物体其位移的大小一定大于相应时间内的路程 | |
| D. | 物体在变力作用下一定能做曲线运动 |