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移动电话已成为现代人及时便捷进行沟通的工具。但有时人们在需要联系时却发现电池没电的情况,因此研究高性能、大容量的超长待机的锂离子电池,是摆在移动电话制造商面前的重要课题。锂离子电池相当于一个直流电源,下图是某公司生产的型号为SGH-D508的移动电话的锂电池的铭牌。这种移动电话在正常待机时,流过电池的电流约为80 mA,通话时电流约为150mA。某同学想比较精确的测出该锂电池的电动势和内阻,他通过查阅资料了解到一般锂电池的内阻在零点几欧到几欧之间。实验室备有以下器材:
A.电压表
量程
,内阻未知;
B.电压表
量程
,内阻未知;
C.电流表
量程200mA,内阻
;
D.电流表
量程0.6A,内阻
约为
;
E.滑动变阻器阻值变化范围为
;
F.滑动变阻器阻值变化范围为
;
G.开关、导线(该导线可以与锂电池方便的连接)若干;
H.学生电源。
(1)为能较准确地测得电动势
和内阻
,除锂电池外,上述器材中应该选择_____________(填器材序号字母)。
(2)实验中,当电流表读数为
时,电压表读数为
;当电流表读数为
时,电压表读数为
。则
和
的计算公式为:
_____________;
_____________。
柠檬电池内阻可能较大,如图电路可以测定该柠檬电池内电阻。探究小组成员多次改变电阻箱电阻值,记录下电阻箱阻值及相应电流计示数,并算出电流倒数,将数据填在如下表格中:
(1)利用图像法处理数据可以减小实验误差。在讨论作图方案时,甲同学认为应作R-I图,而乙同学认为应该作R-1/I图,你认为哪个同学的想法更科学?____________(填:甲,乙)。
(2)按照你选择的方案,在坐标纸上作出图象。求出该柠檬电池内阻为____________Ω。
某同学利用DIS、定值电阻R
0
、电阻箱R
1
等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图1所示。实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图2所示的1/U-1/R关系图线a。重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图2中的图线b。
(1)由图线a可知电池a的电动势E
a
=__________V,内阻r
a
=__________Ω。
(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率P
a
__________P
b
(填“大于”、“等于”或“小于”),两电池的效率
__________
(填“大于”、“等于”或“小于”)。
在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。
(1)备有如下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.滑动变阻器(0~1kΩ);
D.电压表(0~3V,内阻约2kΩ);
E.电流表(0~0.6A,内阻约2Ω);
F.电流表(0~3A);
G.开关、导线若干。
其中滑动变阻器应选____________,电流表选____________。(只填器材前的序号)
(2)用实线代表导线把下图所示的实物连接成测量电路(图中有部分线路已连好)。
(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线,得到被测电池的电动势E=____________V,内电阻r=____________Ω。
为了测定一节干电池的电动势和内阻,在实验中备有下列器材:
A
.
待测干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B
.
电流表A
1
(0~0.6A,内阻约0.1Ω)
C
.
电流表A
2
(0~3A,内阻约0.05Ω)
D
.
滑动变阻器R
1
(0~20Ω,10A)
E
.
滑动变阻器R
2
(0~100Ω,1A)
F
.
电流表G(满偏电流3mA,内阻R
G
=10Ω)
G定值电阻R
3
=990Ω H、开关,导线若干
(1)为测量方便、准确,应选用的器材有_________。
(2)请利用本题所提供的器材,画出你设计的实验电路图。
(3)图为某一同学根据他所设计的实验绘出的I
1
--I
2
图线(I
1
为电流表G的示数,I
2
为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E= ______V,内电阻为r=______ Ω。
用图中甲所示的电路测出电源的电动势E和内电阻r,对A、B两个电池测得的实验图线如图乙所示。则下列说法不正确的是
[ ]
A.E
A
>E
B
B.r
A
>r
B
C.电流都为I
0
时,它们的内压降相等
D.路端电压都为U
0
时,它们的输出功率相等
某同学设计了一个如图所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻。使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3V)、电流表(量程0.6A,内阻小于1Ω)、电阻箱(0~99.99Ω)、滑动变阻器(0~10Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略。该同学按图连线并通过控制开关状态,测得电流表内阻约为0.20Ω。
(1)简要写出利用图示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:
①________________________;
②________________________;
(2)如图是由实验数据绘出的
图象,由此求出待测干电池组的电动势E=____________V、内阻r=____________Ω。(计算结果保留两位小数)
在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池
B.电流传感器1
C.电流传感器2
D.滑动变阻器R(0-20Ω,2A)
E.定值电阻R
0
(2000Ω)
F.开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器,但给出了两个电流传感器,于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。
(1)在实验操作过程中,该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则电流传感器1的示数将____________(选填“变大”或“变小”)。
(2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I
1
-I
2
图线(I
1
为电流传感器1的示数,I
2
为电流传感器2的示数,且I
2
的数值远远大于I
1
的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=____________V,内阻r=____________Ω。
(3)若将图线的纵坐标改为____________,则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。
现有一种特殊的电池,它的电动势E恒定,内阻r较大。为了测定这个电池的电动势和内电阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,改变电阻箱的阻值,记录电压表示数,得到如图乙所示图线。
(1)图线中斜率的物理意义是_____________,截距的物理意义是_____________。由斜率与截距可以求得E=_____________V,r=_____________Ω。
(2)若实验中电压表内阻的影响不能忽略,则由上述图线求得的电动势将比真实值_____________(填“偏大”、“不变”或“偏小”),求得的内阻将比真实值_____________(填“偏大”、“不变”或“偏小”),并简要说明理由(写出必要的计算式):__________________________。
某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2.5Ω的保护电阻R
0
,实验电路如甲图所示。
(1)按图甲电路原理图将图乙实物连接起来;
(2)该同学按上述电路正确连接好实验电路,合上开关S后,当滑动变阻器的滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数几乎不变,直到当滑动触头P滑至临近B端时,电压表的示数急剧变化,出现上述情况的原因是______________________;
(3)该同学顺利完成实验,测出的数据如下表所示。请你根据这些数据帮他在下面坐标图中画出U-I图象,并由图得出电池的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω;
(4)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,造成本实验的系统误差的原因是___________(选填“电流表的分压”或“电压表的分流”) 。
0
12514
12522
12528
12532
12538
12540
12544
12550
12552
12558
12564
12568
12570
12574
12580
12582
12588
12592
12594
12598
12600
12604
12606
12608
12609
12610
12612
12613
12614
12616
12618
12622
12624
12628
12630
12634
12640
12642
12648
12652
12654
12658
12664
12670
12672
12678
12682
12684
12690
12694
12700
12708
176998
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