题目内容

在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中
①第一组同学利用如图a的实验装置测量，电压表应选择量程
3V
3V
（填“3V”或“15V”），实验后得到了如图b的U-I图象，则电池内阻为
1.5
1.5
Ω．
②第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图c所示，则根据图象可知，电池的电动势为
1.5
1.5
V，内阻为
1
1
Ω
③若第二组同学实验时使用的滑动变阻器电阻丝是均匀的，则根据图c可计算出该滑动变阻器未损坏前可调节的最大阻值为
14
14
Ω．
分析：（1）根据一节干电池的电压约为1.5V，则根据电压值及实验中的基本要求可以选取电压表；U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势； 根据纵坐标的交点可由闭合电路欧姆定律可得出内电阻．
（2）由两图可得出两电表对应的示数，则由闭合电路欧姆定律可得出电动势和内电阻．
（3）根据欧姆定律求出滑片P向左滑过一段距离5cm和10cm时滑动变阻器电阻，列出等式求解．
解答：解：（1）因一节干电池的电动势约为1.5V，故电压表的测量量程不能太大，由题意可知，电压表应选择量程3V，
由图可知，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故电动势为1.45V；
而图象与横轴的交点为0.3A，说明当电源的路端电压为1V时，电流为0.3A，
则有E=U+Ir可得，内阻r=
E-U
I
=
1.45-1.00
0.30
=1.5Ω．
（2）由图可知当I1=0.15A时，U1=1.35V；
当I2=0.30A时，U2=1.20V；
根据U-E-Ir得：
1.35=E-0.15r
1.20=E-0.30r
解得：E=1.5V，r=1Ω
（3）滑片P向左滑过一段距离5cm时，I1=0.15A时，U1=1.35V；
所以滑动变阻器电阻R=
1.35
0.15
=9Ω
滑片P向左滑过一段距离10cm时，I2=0.30A时，U2=1.20A；
所以滑动变阻器电阻R′=
1.20
0.30
=4Ω
所以滑动变阻器滑片P滑过5cm，电阻变化9-4=5Ω，即滑动变阻器长度5cm对应的电阻是5Ω．
由于滑片P向左滑过一段距离5cm时，滑动变阻器电阻是9Ω，
所以该滑动变阻器未损坏前可调节的最大阻值为9+5=14Ω．
故答案为：（1）3V，1.5．（2）1.5，1  （3）14
点评：电学实验中选择仪表是常见的一种题型，要求学生能按照安全性和准确性的要求进行分析，一定要注意判断图象与横轴的交点的横坐标是不是短路电流．
练习册系列答案
相关题目
用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别约为0.3Ω和，如图1为所需的器材．
（1）请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其接入电路的电阻值最大．
（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图2中画出U-I图线，根据图线求出电池的电动势
1.46
1.46
V，内阻
0.75Ω
0.75Ω
．
I/A 0.12 0.20 0.31 0.35 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05
某同学现要测定一节干电池的电源电动势和内阻，试完成下列问题：精英家教网
①先用多用电表粗测这节干电池的电动势，把多用电表的选择开关打到直流电压档的“10V”档，用多用电表测得的结果如图1所示，此次实验中电源电动势为E=
 
V．
②他设计了如图2所示电路：为防止在调节电阻箱时造成短路，电路中用一个定值电阻R0=1Ω起保护作用，另外他用多用电表来替代电流表，根据电路原理图将图3中的实物图连接起来．
③请完成下列主要实验步骤：
A．先将电阻箱的阻值调至
 
，并将多用电表的选择开关打到直流电流档
 
电流档位．
B．闭合开关S，调节多用电表的选择开关的同时，适当调节电阻箱的阻值，直到选择打到恰当的直流电流档位为止．
C．调节电阻箱，读出相应的电压及电流大小．某次实验中电阻箱的阻值示数如图4所示，读得电阻箱的电阻值是R=
 
Ω．
D．改变电路中的总电阻，记录每次实验中的电流以及相应的电压，根据实验数据最后得到了如图5所示的U-I图象，根据图象和电路的结构可求得电源的电动势E=
 
V，电源的内阻r=
 
Ω．

t/s v/m?s-1
0 30
100 40
300 50
400 50
500 60
550 70
600 80
（2011?自贡模拟）（1）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（1）甲所示，a、b分别是光电门的光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过肘，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图（1）乙所示装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，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）．在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤．让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图（1）丙所示．
①读出滑块的宽度d=
5.015
5.015
cm
②滑块通过光电门1的速度V1=
1.0
1.0
m/s，滑块通过光电门2的速度V2=
2.5
2.5
m/s（结果保留两位有效数字）．
③若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成实验，除了测出V1V2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是
P点到桌面高度h，重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a，斜面的长度s
P点到桌面高度h，重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a，斜面的长度s
写明代表物理量的字母）
④动摩擦因数的表达式u=
h
a
-
(v2-v12)s
2Lga
h
a
-
(v2-v12)s
2Lga

（2）某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻．实验室中有如下器材：
A、待测干电池
B、电流表G（（0-3mA，内电阻r1=20Ω）
C、电流表A（0-0.6A，内电阻r2=0.2Ω）     
D、滑动变阻器甲（最大阻值10Ω）
E、滑动变阻器乙（最大阻值100Ω）       
F、定值电阻值=100Ω
G、定值电組R2=5OOΩ                       
H、定值电阻R3=1.5kΩ
以及导线和开关．
由于没有电压表，为此他设计了图2

所示的电路完成了实验要求的测量．
①为了方便并能较准裤地测暈，滑动变阻器应选
D
D
定值电阻应选
G
G
．（填写各器材前的序号）
②若某次测量中电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2改变滑动变阻器滑片的位置后，电流表G的示数为I1′，电流表A的示数为I2′．则可知此电源的内阻r=
(I1′-I1)(R2+r1)
I1+I2-I1′-I2′
(I1′-I1)(R2+r1)
I1+I2-I1′-I2′
，电动势E=
(I1′I2-I1I2′)(R2+r1)
I1+I2-I1′-I2′
(I1′I2-I1I2′)(R2+r1)
I1+I2-I1′-I2′
．
（2011?湖南模拟）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R1=1.0Ω，定值电阻R2=99.5Ω，电阻箱R（0～99.9Ω），开关，导线若干．
（1）请在答题卡所给方框内，画出合理的实验电路图，其中定值电阻应选用
R1
R1
（选填“R1”或“R2”）．
（2）某同学用上述合理的实验电路测出了多组电阻箱的电阻值R和电流表G的示数Ig，并根据所测数据描点作出了如图所示的
IIg
-R图线．由图线求得被测电池的电动势E=
1.40
1.40
V，内阻为r=
0.40
0.40
Ω．
在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R1=1.0Ω，定值电阻R2=99.5Ω，电阻箱R（0～99.9Ω），开关，导线若干．
（1）请在答题卡所给方框内，画出合理的实验电路图，其中定值电阻应选用______（选填“R1”或“R2”）．
（2）某同学用上述合理的实验电路测出了多组电阻箱的电阻值R和电流表G的示数Ig，并根据所测数据描点作出了如图所示的图线．由图线求得被测电池的电动势E=______V，内阻为r=______Ω．

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