题目内容

17.在测量电源电动势和内阻的实验中,某小组同学按照电路图已完成实物连接,电流表、电压表的量程和正负接线柱都已连接正确,滑动变阻器的滑片也已滑至最右端,情况如图所示.
(1)经过观察判断后你认为现在可以闭合电键了吗不可以(填“可以”或“不可以”),正常实验开始后,该小组同学发现把滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,电流表、电压表有示数但指针不偏转,直到滑片滑动接近终止时才出现偏转,你分析造成这一现象的原因是滑动变阻器的阻值太大.
(2)另一实验小组的同学正用作图法来处理数据,请你完善他们的处理并测出干电池的电动势为1.45伏特,内阻为0.70欧姆(小数点后保留两位数字).

分析 (1)根据实验中安全性要求明确滑片开始时的位置;根据实验现象分析故障;
(2)用直线将各点连接,误差较大的点要注意舍去;再根据闭合电路欧姆定律进行分析,从而求出电动势和内电阻.

解答 解:(1)由图可知,开始时滑片在最右端,而滑片右端接入电路,故不可以闭合开关; 因为电阻较小,从而使电路中电流过大;
电压表指针有示数但不偏转,说明路端电压变化很不明显,则说明滑动变阻器的阻值太大; 在调节中电流变化过小,从而使路端电压几乎不变;
(2)将各点用直线连接,如图所示; 根据U=E-Ir可知,图象的斜率表示电阻,而与图象纵坐标的交点表示电动势; 故E=1.45V; r=$\frac{1.45-1.0}{0.65}$=0.69Ω;
故答案为:(1)不可以,滑动变阻器太大了;(2)1.45,0.69.

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理、方法以及数据处理的方法; 本实验中根据图象处理数据是解题的关键,要注意掌握.

练习册系列答案
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8.某课外小组利用如图所示的装置研究合外力一定时,加速度与质量的关系.主要实验步骤如下:

①用天平测量并记录小桶(包括放在桶内的砝码)的质量m,滑块(包括加装在滑块两侧的铜片和固定在滑块上的加速度传感器)的质量M,每个钢片的质量;
②接通气泵,将滑块(不挂小桶)置于气垫导轨上,将固定在滑块上的加速度传感器调零,轻推滑块,观察滑块的运动.在滑块运动的大部分时间内,当加速度传感器的示数趋于0时,说明气垫导轨已经水平;
③挂上小桶和砝码,调整定滑轮的高度,使气垫导轨上方的细绳水平;
④将加速度传感器调零,在气垫导轨上合适位置释放滑块,记录加速度传感器的示数a;
⑤利用在滑块上增加钢片的方法改变滑块的质量M,重复步骤④…
数据记录及处理如下:
 实验次数 1 2 3 4 5 6
小桶质量m(单位:kg) 0.105
小桶重力mg(单位:N) 1.028
滑块质量M(单位:kg) 0.3970.496 0.596 0.696 0.7960.896 
$\frac{1}{M}$(单位:kg-1 2.5192.016 1.678 1.437 1.256 1.116 
$\frac{1}{M+m}$(单位:kg-1 1.9921.664 1.427 1.248 1.110 0.999 
滑块加速度的测量值a(单位:m/s2 2.0141.702 1.460 1.268 1.110 1.004 
滑块加速度的理论值a0(单位:m/s2 2.0481.711 1.467 1.283 1.141 
请回答下列问题:
(1)实验步骤②中的横线上应填写趋于0;
(2)上表中,滑块加速度的理论值是在忽略阻力的情况下根据牛顿第二定律计算得出的,其表达式是$\frac{mg}{M+m}$(用表中物理量的符号表示),最后一行的空格内的数据是1.027m/s2
(3)观察上表中最后两行,滑块加速度的理论值均大于其测量值,原因可能是受到阻力作用(写出一个原因即可);
(4)根据上表正确描点,绘制了下列四个图象,根据图象D(从A、B、C、D中至少选填一个)可得出结论:在实验误差范围内,当小桶的重力mg一定时,加速度与滑块、小桶组成的系统的质量成反比.

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