题目内容
16.为了测得一干电池的电动势和内阻,实验室提供了下列器材:A.待测电池组(电动势E约为3V,内阻r不超过2.5Ω);
B.电流表(量程0~0.6A,内阻小于1Ω);
C.电阻箱(0~99.99Ω);
D.滑动变阻器(0~10Ω);
E.单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.
考虑到干电池组的内阻较小,电流表的内阻不能忽略,他设计了如图甲所示的实验电路.
(1)该同学先测电流表的内阻:
①将开关S断开,滑动变阻器的阻值调到最大,开关K闭合,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A满偏;
②将开关S接通C,保持滑动变阻器阻值不变,调节电阻箱阻值,使电流表A半偏,记下电阻箱的阻值为0.3Ω;
③由以上操作可知电流表的内阻为0.3Ω.
(2)该同学再测干电池组的电动势和内阻:
①将开关K断开,电阻箱的阻值调至最大,将开关S接通D;
②调节电阻箱的阻值R,使电流表A有足够示数,改变R的值,测出几组I和R;
③图乙是根据实验数据绘出的$\frac{1}{I}$-R图象,由此可得待测干电池组的电动势E=2.86V,内阻r=2.62Ω.(计算结果均保留三位有效数字)
分析 (1)根据半偏法测电流表内阻的实验原理分析答题.明确半偏法测量原理即可解答;
(2)分析电流与电阻的关系,由闭合电路欧姆定律可得出符合本实验的公式,再结合图象的性质利用函数关系即可求得电动势和内电阻.
解答 解:(1)首先利用半偏法测量电流表内阻,闭合开关K,将开关S置于断开位置,调节滑动变阻器使电流表满偏,再保持滑动触头不动,即滑动变阻器的阻值不变,将开关S置于 C位置,调电阻箱使电流表半偏,测得电阻箱读数为R.
根据半偏法原理可知,电流表的内阻与电阻箱的阻值相等,则电流表的内阻为为0.3Ω;
(2)由(1)可知,电流表内阻:RA=0.3Ω,由图示电路可知,在闭合电路中,电源电动势:E=I(r+R+RA),
则:$\frac{1}{I}$=$\frac{1}{E}$R+$\frac{r+{R}_{A}}{E}$,则可知:$\frac{1}{I}$-R图象的斜率:k=$\frac{1}{E}$,纵轴截距:b=$\frac{r+{R}_{A}}{E}$,电源电动势:E=$\frac{1}{k}$,电源内阻:r=$\frac{b}{K}$-RA.
由图可知,k=$\frac{3.7-0.9}{8.0}$=0.35; b=0.90;
解得:E=2.86V;r=2.62Ω;
故答案为:(1)②滑动变阻器;电阻箱;③0.3;(2)2.86;2.62.
点评 本题考查用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻实验;题目中的难点有二:一是半偏法测电流表内阻学生理解不深;二是有的考生不能正确理解$\frac{1}{I}$-R图象的物理意义,从而无法得出正确的答案.
练习册系列答案
相关题目
6.下列有关半衰期的说法,正确的是( )
| A. | 放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短,衰变速度越大 | |
| B. | 放射性元素样品不断衰变,随着剩下未衰变的原子核减少,元素的半衰期也变短 | |
| C. | 把放射性元素放在密封的容器中,可以减慢放射性元素的衰变速率 | |
| D. | 降低温度或增大压强,让该元素与其他物质形成化合物均可减小半衰期 |
7.
我国的“神舟十号”载人飞船于2013年6月11日发射升空,欲与“天宫一号”进行对接.假定对接前,“天宫一号”在如图所示的轨道3上绕地球做匀速圆周运动,而“神舟十号”在图中轨道1上绕地球做匀速圆周运动,两者都在图示平面内顺时针运转.若“神舟十号”在轨道1上的P点瞬间改变其速度的大小,使其运行的轨道变为一椭圆轨道2,并在椭圆2与轨道3的切点处与“天宫一号”进行对接,图中P、Q、K三点位于同一直线上.则( )
| A. | “神舟十号”应在P点瞬间加速才能使其轨道由1变为2 | |
| B. | 如果“天宫一号”位于K点时“神州十号”在P点处变速,则两者第一次到达Q点即可对接 | |
| C. | 为了使对接时两者的速度相同,“神舟十号”到达Q点时应稍微加速 | |
| D. | “神州十号”沿椭圆轨道2从P点飞向Q点过程中机械能不断增大 |
4.物体由地面开始做竖直上抛运动,下列说法正确的是( )
| A. | 在最高点速度、加速度都不为零 | |
| B. | 上升的初速度小于落地瞬间的速度 | |
| C. | 上升过程的加速度小于下落过程的加速度 | |
| D. | 上升和下落到同一高度时的速度大小相等 |
11.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
| A. | 物体在变力作用下一定做曲线运动 | |
| B. | 变速运动一定是曲线运动 | |
| C. | 平抛运动的加速度恒定不变 | |
| D. | 匀速圆周运动的线速度、加速度都恒定不变 |
1.
如图所示,假设在某次比赛中运动员从10m高处的跳台跳下,设水的平均阻力约为其体重的5倍,在粗略估算中,把运动员当做质点处理,为了保证运动员的人身安全,池水深度至少为(不计空气阻力)( )
| A. | 5 m | B. | 2.5 m | C. | 3 m | D. | 1.5 m |
5.
如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度-时间图象,根据 图线做出的以下几个判断中,正确的是( )
| A. | 物体始终沿正方向运动 | |
| B. | 在t=2s时,物体距出发点最远 | |
| C. | 物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动 | |
| D. | 在t=2s前物体位于出发点负方向上,在t=2s后位于出发点正方向上 |