题目内容

在《用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻》实验中，某同学测得了七组数据（如下表）．
（1）根据表中实验数据作出I--U图线；从图线中得出，电源电动势E=______V，内电阻r=______Ω．
（2）若一位同学未画出图线，只选用其中两组U和I的数据，根据公式E=U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，则他选用其中第______组和第______组数据时算得的结果误差大．
1234567
U（V）1.371.321.251.241.181.101.05
I（A）0.120.200.250.310.320.500.57


【答案】分析：根据U=E-Ir知，U-I成线性关系，根据电压表和电流表的示数，作出I-U图线，图线的横轴截距表示电动势，斜率的绝对值倒数表示内阻．偏离U-I图线比较远的点要舍去，用偏离直线比较远的点代入公式计算，测量误差较大．
解答：解：（1）作出I-U图线，如图所示．与X轴的截距为电动势的数值E=1.46V，求得内阻r=．
（2）第3组和第5组数据偏离直线较远，用这两组数据计算误差较大．
故答案为：（1）如图所示，1.46、0.73；（2）3、5．
点评：解决本题的关键掌握伏安法测量电源电动势和内阻的原理，即E=U+Ir，会根据U-I图线求电源的电动势内阻．
练习册系列答案
相关题目
某同学在做“用电流表和电压表测电源的电动势和内阻”的实验中，串联了一只R0=1.5Ω的保护电阻，实验电路如图（a）所示．则

（1）用完好的导线连好电路后，该同学闭合电键S，发现电流表示数为零，电压表示数不为零，检查各接线柱均未接错，且接触良好．他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为零，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可以推断故障原因是
R断路
R断路
．
（2）排除障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据并且根据数据在坐标系中描出了对应的点，如图（b）所示，请画出U-I图象；
I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 0.40
U/V 1.20 1.00 0.80 0.60 0.55
（3）由U-I图象求出实验中电池的电动势E=
1.50
1.50
V，内阻r=
1.3
1.3
Ω．
（4）本次实验产生系统误差的原因是：
因为电压表内阻有分流作用
因为电压表内阻有分流作用
．
在做“用电流表和电压表测电池的电动势E（约3V）和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表（量程3V），电流表（量程0.6A），定值电阻R0（阻值为3Ω），滑动变阻器R（阻值约30Ω）．
（1）小红按如图1所示的电路图连接实物电路，在电路连接正确的情况下，当她闭合开关时发现电压表有示数，电流表没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件断路，因此她拿来多用电表检查故障．她的操作如下：
a．断开电源开关S；
b．将多用表选择开关置于×1Ω档，调零后，红黑表笔分别接R两端，读数为30Ω
c．将多用表选择开关置于×100Ω档，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图3所示，则所测阻值为
2.2×103
2.2×103
Ω，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变．由以上操作可判断发生断路故障的元件是
电流表
电流表
  （填元件名称）
（2）她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是（说出一条理由即可）
增大电源等效内阻，使调节时两电表示数变化明显或保护电源．
增大电源等效内阻，使调节时两电表示数变化明显或保护电源．
．
（3）请根据电路图把实物图没完成的连线连接好．
（4）在更换规格相同的元件后，她改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示，请在图4中继续完成图象；并根据图象可得该电池的电动势E=
3.00
3.00
 V，电池内阻r=
0.60
0.60
Ω（小数点后保留两位数字）．
（5）用此电路测量电池的电动势和内电阻，产生误差的原因是
电压表的分流作用
电压表的分流作用
；测出的电动势E与真实值相比偏（选填“大”或“小”）
小
小
；
（1）在《用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻》实验中，某同学根据测得的数据作出了如图所示的I-U图线，由图线可以得到电源电动势E=
1.5
1.5
V，内电阻r=
2.14
2.14
Ω．
（2）在欧姆表测电阻的实验中，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度太大（指针过于靠右），则可以断定：这个电阻阻值
较小
较小
（填“较小”或“较大”），为了把电阻测得更准确一些，应换用
“×1档”
“×1档”
（填“×1挡”或“×100挡”），调零后重新测量．
（3）某同学在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中得到如下一组U和I的数据：
  编号 1 2 3 4 5 6 7 8
U（伏） 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.20 2.60 3.00
I（安） 0 0.050 0.100 0.150 0.180 0.190 0.200 0.205
灯泡发光情况 不亮　　　　　　　微亮　　　　逐渐变亮　　　　　　正常发光
①从上表数据中可以看出，当小灯泡的功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是
先不变再增大
先不变再增大
．
②请在实物图中用铅笔补全其中的连线（电压表、电流表左接线柱为正，右接线柱为负）

（4）有一待测的电阻R，其阻值约在40～50Ω之间，实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有：
电压表V（量程O～10V，内电阻约20kΩ）；
电流表A（量程O～300mA，内电阻约4Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω，额定电流为1A）
直流电源E（电动势为9V，内电阻约为0.5Ω）；
开关；此外还有若干根供连线用的导线．
实验要求电表读数从零开始变化，并多次测出几组电流、电压值，以便画出电流一电压的关系图线．为了实验能正常进行，减少测量误差，还要求滑动变阻器便于调节．请在方框内画出实验电路．
（1）在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时：
①某同学连接的实物图如图1所示．但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了．那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是
2、5、6
2、5、6
（写出所有可能断的导线的编号）．
②某同学在实验时对该电路作了改进，其方法是：加接了一个定值电阻R0，如图2所示．他加接此电阻的作用是
防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏
防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏
．
（2）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间．

为了测定两张纸之间的动摩擦因数，某同学利用光电计时器设计了一个实验：如右图所示，在小铁块A和木板B上贴上待测的纸，木板B水平固定，铅锤通过细线和小铁块相连．1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．释放铅锤，让小铁块在木板上加速运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和0.5×10-2s．用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示．

①读出小铁块的宽度d=
2.015
2.015
cm．
②铁块通过光电门l的速度v1=
1.01
1.01
m/s，铁块通过光电门2的速度v2=
4.03
4.03
 m/s．（计算结果保留3位有效数字）
③已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了测量v1、v2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量有（用文字说明并用字母表示）
铁块的质量m、铅锤的质量M
铁块的质量m、铅锤的质量M
．
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式：μ=
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
（用字母表示）．
在做“用电流表和电压表测电池的电动势E（约3V）和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表（量程3V），电流表（量程0.6A），定值电阻R0（阻值为2Ω），滑动变阻器R（阻值约30Ω）．
（1）按如图所示的电路图请把实物图没完成的连线连接好．
（2）改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示，请在图中继续完成图象；并根据图象可得该电池的电动势E=
 
 V，电池内阻r=
 
Ω（小数点后保留两位数字）．
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