2021年高考物理總復(fù)習(xí)實驗題型訓(xùn)練 《測定電源的電動勢和內(nèi)阻》
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1、《實驗:測定電源的電動勢和內(nèi)阻》針對訓(xùn)練 1.某實驗小組利用電壓表和電阻箱測量電源的電動勢和內(nèi)阻 (1)請在虛線框中畫出實驗的電路圖。 (2)實驗的主要步驟如下: ①檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零,將開關(guān)S斷開,按照電路圖連線。 ②調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值至________。 ③將開關(guān)S閉合,逐漸調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表指針有足夠的偏轉(zhuǎn),記下此時電阻箱的阻值R和電壓表的示數(shù)U。 ④改變電阻箱的阻值,測出幾組U及R的數(shù)據(jù),作出-的圖線如圖所示(單位為國際單位制單位)。 (3)由作出的-圖線可求得電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
2、【答案】(1)見解析(2)最大值(3)3.3 V 【解析】(1) (2)為了保護(hù)電路,電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為最大值。 (3)由閉合電路歐姆定律E=U+r,得到=-,由圖象在縱軸上截距的絕對值得內(nèi)阻r=1.0 Ω,由圖象斜率可得電動勢E=3.3 V。 2.用圖所示的電路測定一種特殊電池的電動勢和內(nèi)阻,它的電動勢E約為8 V,內(nèi)阻r約為30 Ω,已知該電池允許輸出的最大電流為40 mA。為防止調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用了一個定值電阻充當(dāng)保護(hù)電阻,除待測電池外,可供使用的實驗器材還有: A.電流表A 0 Ω、額定電流為1 A);G.導(dǎo)線和單刀單擲開關(guān)若干。 (1)為了電路安全
3、及便于操作,定值電阻應(yīng)該選________;滑動變阻器應(yīng)該選________。(填寫器材名稱) (2)接入符合要求的用電器后,閉合開關(guān)S,調(diào)滑動變阻器的阻值,讀取電壓表和電流表的示數(shù)。取得多組數(shù)據(jù),作出了如圖所示的圖線。根據(jù)圖線得出該電池的電動勢E為________V,內(nèi)阻r為________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (3)若所給電壓表已被損壞,其他器材均可使用。重新選擇器材,設(shè)計電路測定該電池電動勢和內(nèi)阻。請在虛線框中畫出設(shè)計的電路圖并在上面標(biāo)明選定器材的名稱。 【答案】(1)R2 R4(2)7.8 V 29 Ω(3)見解析 【解析】(1)電壓表量程為6 V,電池
4、允許輸出的最大電流為40 mA,故滑動變阻器接入電路電阻必大于150 Ω,所以滑動變阻器應(yīng)選R4,保護(hù)電阻至少要分壓2 V,當(dāng)電壓表示數(shù)為零時,保護(hù)電阻要分壓8 V,所以保護(hù)電阻應(yīng)選阻值為200 Ω的R2。 (2)圖線縱軸截距為電池電動勢,可得E=7.8 V。圖線的斜率k=R2+r= Ω=229 Ω,得r=29 Ω。 (3)電壓表損壞,至少要測量2次,根據(jù)所提供器材,可以考慮用2個單刀單擲開關(guān)改變電路總電阻,測出對應(yīng)電流,得出電池內(nèi)阻和電動勢,所以設(shè)計如圖所示電路。 3.甲同學(xué)采用如圖所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)電阻。提供的器材:電壓表(0~3 V)、電流表(0~0.6 A)及
5、滑動變阻器R、電鍵S、導(dǎo)線。 (1)連好電路后,當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵S,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)不為0.檢查各接線柱均未接錯,接觸良好,且電路未發(fā)生短路;他用多用電表的電壓擋檢查電路,把兩表筆分別接ab、bc和de時,示數(shù)均為0,把兩表筆接cd時,示數(shù)與電壓表示數(shù)相同,由此可推斷故障是____________________________。 (2)排除故障后,該同學(xué)順利完成實驗數(shù)據(jù)的測量,如下表所示。并根據(jù)數(shù)據(jù)在空白的坐標(biāo)紙上作出如圖所示的U-I圖線,該圖存在多處不妥之處,請指出。(指出兩處不妥之處) I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.
6、60 U/V 2.93 2.87 2.85 2.77 2.75 2.70 ①__________________________________________________; ②__________________________________________________。 該同學(xué)根據(jù)上表數(shù)據(jù)可測出電源的電動勢E=________ V,內(nèi)電阻r=________ Ω。 (3)為了在實驗中保護(hù)電流表和調(diào)節(jié)電阻時使電壓表、電流表的示數(shù)變化均明顯,乙同學(xué)對甲同學(xué)的實驗進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計了如圖所示的電路,電路中電阻R0應(yīng)該選取下列備選電阻中的哪一個?_____。 A.
7、1 Ω B.5 Ω C.10 Ω D.20 Ω 【答案】(1)斷路(2)U軸坐標(biāo)起點的選取從0開始顯然不妥;建立坐標(biāo)系時沒有標(biāo)明單位也是不妥 2.98 V,0.50 Ω(3)B 【解析】(1)發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)不為0,電流表或R處斷路,用多用電表的電壓擋檢查電路,把兩表筆分別接a、b,b、c,d、e時,示數(shù)均為0,把兩表筆接c、d時,示數(shù)與電壓表示數(shù)相同,知滑動變阻器R斷路。 (2)由題圖可知,圖線幾乎分布在一個很小的區(qū)域內(nèi),原因是電壓U的取值范圍在2.70~3.00 V之間,而U軸坐標(biāo)起點的選取從0開始顯然不妥;此外該同學(xué)建立坐標(biāo)系時沒有標(biāo)明單位也是不妥;還有畫圖
8、線時應(yīng)盡量使更多的點落在直線上,不在直線上的點應(yīng)盡量對稱分布在直線的兩側(cè),偏離直線太遠(yuǎn)的點應(yīng)去掉,該同學(xué)作圖時沒有將不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)也是不妥。根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,圖象與縱坐標(biāo)的交點表示電源的電動勢,圖線的斜率的絕對值表示內(nèi)阻,則可知E=2.98 V,內(nèi)阻r= Ω=0.50 Ω。 (3)保護(hù)電阻R0應(yīng)大約為R0= Ω=5 Ω,所以B選項正確。 4.用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約4.5 V,內(nèi)電阻約1 Ω)的電動勢和內(nèi)電阻,除待測電池組、電鍵、導(dǎo)線外,還有下列器材供選用: A.電流表:量程0.6 A,內(nèi)電阻約1 Ω B.電流表:量程
9、3 A,內(nèi)電阻約0.2 Ω C.電壓表:量程3 V,內(nèi)電阻約30 kΩ D.電壓表:量程6 V,內(nèi)電阻約60 kΩ E.滑動變阻器:0~1 000 Ω,額定電流0.5 A F.滑動變阻器:0~20 Ω,額定電流2 A (1)為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選用_____,電壓表應(yīng)選用____,滑動變阻器應(yīng)選用_____(均填儀器的字母代號)。 (2)圖為正確選擇儀器后,連好的部分電路.為了使測量誤差盡可能小,還需在電路中用導(dǎo)線將_______和_______相連、________和________相連、________和_______相連(均填儀器上接線柱的字母代號
10、)。 (3)實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了,于是不再使用電流表,剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器,重新連接電路,仍能完成實驗。實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U。用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù),為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線,則可以_______為縱坐標(biāo),以_______為橫坐標(biāo)。 【答案】(1)A D F?。?)a d c g f h (3)?。ɑ騏 或 R) 【解析】(1)因三節(jié)干電池的電動勢約為4.5 V,故電壓表應(yīng)選D;因干電池放電電流不宜超過0.5 A,故電流表應(yīng)選A;由電壓表和電流表的測量范圍可知滑動變阻器選用F即可。 (2)本實驗的實驗電路應(yīng)如圖所示。
11、 為了連接成如圖所示的實驗電路,還需要用導(dǎo)線將a與d、c與g、f與h相連。 (3)實驗時,電流表不再使用,電阻箱代替滑動變阻器,實驗電路圖如圖所示。 根據(jù)閉合電路歐姆定律得U+r=E,整理可得三種情況: a.=+,以為縱坐標(biāo),為橫坐標(biāo),在直角坐標(biāo)系中圖象為一條直線; b.U=E-r,以U為縱坐標(biāo),為橫坐標(biāo),在直角坐標(biāo)系中圖象為一條直線; c.=R+,以為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),在直角坐標(biāo)系中圖象為一條直線。 5.在測量一節(jié)干電池電動勢E和內(nèi)阻r實驗中,小明設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路。 (1)根據(jù)圖甲實驗電路,請在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實物電路的連接。 (2)實驗開始前
12、,應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P移至______(選填“a”或“b”)端。 (3)合上開關(guān)S1,S2接圖甲中的1位置,改變滑動變阻器的阻值,記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù);S2改接圖甲中的2位置,改變滑動變阻器阻值,再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)。 在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別描點作出電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I的圖象,如圖丙所示,兩直線與縱軸的截距分別為UA、UB,與橫軸的截距分別為IA、IB。 ①S2接1位置時,作出的U-I圖線是圖丙中的________(選填“A”或“B”)線; ②S2接1位置時,測出的電池電動勢E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差,原因是________表(選填
13、“電壓”或“電流”)的示數(shù)偏_____(選填“大”或“小”)。 【答案】(1)見解析圖?。?)a?。?)①B?、陔娏鳌∑? 【解析】(1)實物連線圖如圖所示 (2)為保護(hù)電流表,實驗開始前,應(yīng)將滑片P移至電阻最大的a端。 (3)①當(dāng)S2接1位置時,可把電壓表與電源看做一個等效電源,根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U斷可知,電動勢和內(nèi)阻的測量值均小于真實值,所以作出的U-I圖線應(yīng)是B線; ②測出的電池電動勢E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差,原因是電壓表的分流,結(jié)果使電流表的示數(shù)偏小。 6.小明利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻。 (1)圖中電流表的示數(shù)為________A。
14、(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下:請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上作出U-I圖線(如圖)。由圖線求得:電動勢E=____V;內(nèi)阻r=_____Ω。 U(V) 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I(A) 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 (3)實驗時,小明進(jìn)行了多次測量,花費了較長時間,測量期間一直保持電路閉合。其實,從實驗誤差考慮,這樣的操作不妥,因為_____。 【答案】(1)0.44(2)U-I圖象見解析圖 1.60(1.58~1.62都算對) 1.22(1.18~1.26都算對) (3)干電池長時間使用后,電
15、動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化,導(dǎo)致實驗誤差增大。 【解析】 (1)由實驗裝置圖可知,電流表使用0.6 A量程,所以讀數(shù)為0.44 A。 (2)描點作圖,如圖所示。根據(jù)U=-Ir+E可得電動勢為E=1.60 V;圖線斜率的絕對值等于內(nèi)阻r=1.22 Ω; (3)干電池長時間使用后,電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化,導(dǎo)致實驗誤差增大。 7.根據(jù)閉合電路歐姆定律,用圖所示電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。圖中R0是定值電阻,通過改變R的阻值,測出R0兩端的對應(yīng)電壓U12,對所得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,就可以實現(xiàn)測量目的,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在-R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點,如圖所示。已知R0=150 Ω,請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理
16、。 (1)圖中電阻為________Ω的數(shù)據(jù)點應(yīng)剔除; (2)在坐標(biāo)紙上畫出-R的關(guān)系圖線; (3)圖線的斜率是________(V-1Ω-1),由此可得電池電動勢Ex=________V。 【答案】(1)80.0?。?)見解析圖?。?)4.4410-3 1.50 【解析】(1)由閉合電路歐姆定律可知:Ex=(R+r)+U12即=R+(1+) 由此可知-R關(guān)系圖線是一條直線。電阻R=80.0 Ω的點不落在直線上,應(yīng)剔除。 (2)畫出-R的關(guān)系圖線如圖所示。 (3)斜率k= V-1Ω-1=4.4410-3 V-1Ω-1。 8.某同學(xué)為了測量一節(jié)電池的電動勢
17、和內(nèi)阻,從實驗室找到以下器材:一個滿偏電流為100 μA、內(nèi)阻為2 500 Ω的表頭,一個開關(guān),兩個電阻箱(0~999.9 Ω)和若干導(dǎo)線。 (1)由于表頭量程偏小,該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為50 mA的電流表,則應(yīng)將表頭與電阻箱_____(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),并將該電阻箱阻值調(diào)為___Ω。 (2)接著該同學(xué)用改裝的電流表對電池的電動勢及內(nèi)阻進(jìn)行測量,實驗電路如圖所示,通過改變電阻R測相應(yīng)的電流I,且作相關(guān)計算后一并記錄如下表。 1 2 3 4 5 6 R/Ω 95.0 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0 I/mA 15.0 1
18、8.7 24.8 29.5 36.0 48.0 IR/V 1.42 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù),圖中已描繪出四個點,請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖中,并畫出IR-I圖線; ②根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是______V,內(nèi)阻r是______Ω。 【答案】(1)并聯(lián) 5.0(2)①見解析圖?、?.53 2.0 【解析】(1)要將電流表量程擴(kuò)大,需要并聯(lián)電阻,由并聯(lián)電路特點:I=Ig+,將I=50 mA,Ig=100 μA,Rg=2 500 Ω代入解得R=5.0 Ω。 (2)①作IR-I圖線,如圖所示。 ②根據(jù)實
19、驗電路知,IR表示電源的路端電壓,I表示電路的電流,故IR-I圖線的縱軸截距即為電池的電動勢,則E=1.53 V,圖線斜率的絕對值減去改裝后的電流表阻值即為電池的內(nèi)阻,則r=2.0 Ω。 9.某同學(xué)用如圖所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r,R為電阻箱。干電池的工作電流不宜超過0.5 A。實驗室提供的器材如下:電壓表(量程0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ);電阻箱(阻值范圍0~999.9 Ω);開關(guān)、導(dǎo)線若干。 (1)請根據(jù)圖的電路圖在圖中畫出連線,將器材連接成實驗電路。 (2)實驗時,改變電阻箱R值,記錄電壓表的示數(shù)U,得到若干組R、U的數(shù)據(jù)。 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪
20、出如圖所示的-圖線。由圖象得出電池組的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=______Ω。 (3)關(guān)于這個實驗中存在的誤差以及減小誤差的各種方法,下列說法正確的是 A.電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差 B.該同學(xué)讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 C.本實驗用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差 D.如果將電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差 【答案】(1)見解析(2)2.86(2.85~2.87均可) 6.07(6.06~6.08均可)?。?)CD 【解析】(1)如圖所示 (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U+,變換為=+,結(jié)合圖象可得圖線斜率==2.125,圖線在縱軸
21、上截距=0.35,解得電動勢E≈2.86 V,內(nèi)阻r≈6.07 Ω。 (3)電壓表的分流作用引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差,選項A錯誤;該同學(xué)讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差,選項B錯誤。 10.利用如圖所示電路,可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻,所用的實驗器材有: 待測電源,電阻箱R(最大阻值為999.9 Ω),電阻R0(阻值為3.0 Ω),電阻R1(阻值為3.0 Ω),電流表(量程為200 mA,內(nèi)阻為RA=6.0 Ω),開關(guān)S。 實驗步驟如下: ①將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S; ②多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R; ③以為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),作-R圖線
22、(用直線擬合); ④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b。 回答下列問題:(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻,則與R的關(guān)系式為___。 (2)實驗得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示,其中電阻R=3.0 Ω時電流表的示數(shù)如圖所示,讀出數(shù)據(jù),完成下表。 答:①__________,②__________。 R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 /A-1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0 (3)在圖的坐
23、標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖,根據(jù)圖線求得斜率k=______ A-1Ω-1,截距b=______ A-1。 (4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E=_____ V,內(nèi)阻r=______ Ω。 【答案】 (1)=+R?。?)0.110 9.09(3)圖見解析 1.0(0.96~1.04) 6.0(5.9~6.1)(4)3.0(2.7~3.3) 1.0(0.6~1.4) 【解析】(1)由閉合電路歐姆定律可知E=3I(r+R0+R+), 所以=(r+R0+R+)=+R。 (2)根據(jù)題圖得,電流表讀數(shù)I=110 mA=0.110 A,所以≈9.09 A-1。 (3)描點作圖,直線的斜率為k
24、=1.0 A-1Ω-1,截距為b=6.0 A-1。 (4)根據(jù)函數(shù)關(guān)系=+R可得,截距=6.0 A-1,斜率=1.0 A-1Ω-1, 由此得E=3.0 V,r=1.0 Ω.結(jié)合=R+(1+)可知:=4.4410-3所以Ex=1.50 V。 11.用如圖所示電路,測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用一個定值電阻R0起保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實驗器材還有: a、電流表,量程0.6 A、3 A; b、電壓表,量程3 V、15 V; c、定值電阻,阻值1 Ω、額定功率5 W; d、定值電阻,阻值10 Ω、額定
25、功率10 W; e、滑動變阻器,阻值范圍0~10 Ω、額定電流2 A; f、滑動變阻器,阻值范圍0~100 Ω、額定電流1 A。 那么(1)要正確完成實驗,電壓表的量程應(yīng)選擇________ V,電流表的量程應(yīng)選擇________ A;R0應(yīng)選擇________ Ω的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是______ Ω的滑動變阻器。 (2)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是______________________________。 【答案】(1)3 0.6 1 0~10?。?)電壓表的分流 【解析】(1)由于電源是一節(jié)干電池(約1.5 V),所以選量程為3 V的電壓表;估算電流時,考慮到干
26、電池的內(nèi)阻一般為幾歐,加上保護(hù)電阻,最大電流也在1.0 A以下,小于量程3 A的,所以選量程為0.6 A的電流表;由于電池內(nèi)阻較小,保護(hù)電阻不宜太大,選1 Ω的即可,否則會使電流表、電壓表讀數(shù)范圍較小,造成較大的誤差;滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就能很好地控制電路中的電流和電壓,因此取0~10 Ω范圍。
(2)由于電壓表的分流作用,使電流表讀數(shù)總是比干路電流小,造成E測 27、數(shù)U,該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關(guān)系,于是求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示。
序號
1
2
3
4
5
6
7
1/R(Ω-1)
0.1
0.4
0.5
1.0
2.0
2.5
5.0
1/U(V-1)
0.36
0.44
0.43
0.60
0.87
1.00
1.58
回答下列問題:
(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實驗原理,你認(rèn)為第_____(填序號)組數(shù)據(jù)是錯誤的,原因是________________。
(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),請在圖所給的坐標(biāo)系中繪出–-關(guān)系圖線。
(3)由圖線可知,該干電池的電動勢E=________ V,內(nèi)阻 28、r=________ Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
【答案】(1)3 隨著電阻的減小路端電壓應(yīng)逐漸減?。?)見解析圖?。?)2.9 0.71
【解析】(1)根據(jù)E=U+r,得=+,知變大,就變大,故第3組數(shù)據(jù)錯誤。
(2)根據(jù)給定的各組、值在坐標(biāo)系中描出位置,然后依據(jù)這些位置作出-圖線,如圖所示。
(3)根據(jù)=+知,縱軸截距是電動勢的倒數(shù),斜率是,有=0.35, =,得E≈2.9 V,r≈0.71 Ω。
13.某個實驗小組認(rèn)為用一只已知內(nèi)阻的電流表和電阻箱,采用如圖甲所示的電路測電源電動勢與內(nèi)阻,比常規(guī)的伏安法更準(zhǔn)確。若電流表內(nèi)阻阻值為RA,則測量的方法與步驟是:
29、(1)將電阻箱阻值R調(diào)到最大,閉合S后觀察電流表示數(shù),然后再調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表示數(shù)指到某兩個恰當(dāng)?shù)闹?,記下此時電阻箱的阻值R1、R2及對應(yīng)的電流I1、I2;
(2)根據(jù)以上的數(shù)據(jù)及閉合電路歐姆定律,建立方程組,即可求出電源的電動勢E與內(nèi)阻r。該方程組的表達(dá)式是:_______、________。該實驗小組現(xiàn)在手頭只有一個電流表,只知其內(nèi)阻很小,卻不知具體阻值。為了測出該電流表的內(nèi)阻,她們找來了如圖乙所示兩節(jié)干電池等實驗器材。請你用筆畫線將圖中的實物連接成能測出電流表內(nèi)阻的電路。注意滑動變阻器串聯(lián)接入電路起限流作用,開關(guān)閉合前其阻值應(yīng)______。
【答案】E=I1(R1+RA+r) E= 30、I2(R2+RA+r)連線如圖 調(diào)至最大
【解析】根據(jù)題圖示電路,利用閉合電路歐姆定律可得:E=I1(R1+RA+r)、E=I2(R2+RA+r);兩節(jié)干電池的電動勢大約為3 V,電流表應(yīng)選0.6 A量程,在連接電路時,本著先串后并的原則進(jìn)行。
14.某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,串聯(lián)了一只2.5 Ω的保護(hù)電阻R0,實驗電路如圖所示。
(1)連好電路后,當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵時,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)不為0.檢查各接線柱均未接錯,接觸良好且未發(fā)生短路;他用多用電表的電壓擋檢查電路,把兩表筆分別接a、b,b、c,d、e時,示數(shù)均為0,把兩表筆接c、d時, 31、示數(shù)與電壓表示數(shù)相同,由此可推斷故障是________。
(2)在圖中按電路原理圖及用多用電表的電壓擋檢查電路時,把兩表筆分別接c、d時的實物電路圖,以筆畫線代替導(dǎo)線連接起來。
(3)排除故障后,該同學(xué)順利完成實驗,測定得到下列數(shù)據(jù),根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中的坐標(biāo)上畫出U–I圖線,由圖線知:電池的電動勢為_______,內(nèi)阻為________。
【答案】(1)R斷路?。?)如圖甲所示(3)如圖乙所示 1.50 V(1.41~1.51 V均可)0.5 Ω(0.5~0.7 Ω均可)
【解析】(1)用電壓表檢測c、d時,電壓表有示數(shù),說明有電流通過電壓表,但沒有電流通過多用電表所并聯(lián)的 32、電路,說明多用電表所并聯(lián)的電路發(fā)生斷路故障。由已知條件可知,是滑動變阻器R發(fā)生故障。
(3)電源的伏安特性曲線為直線,使直線通過盡量多的數(shù)據(jù)點,其他點均勻分布在線的兩側(cè).由U=E-I(r+R0)可知,縱軸截距表示電動勢,則E=1.50 V,斜率絕對值表示r+R0,則:r+R0= Ω=3.0 Ω,則r=0.5 Ω。
15.利用如圖所示的實驗裝置測量兩節(jié)干電池組成的電源的電動勢和內(nèi)電阻。
(1)請在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接。
(2)在實驗操作正確的情況下測得數(shù)據(jù)記錄在下表中,請在圖中作出U-I圖象。
U/V
2.94
2.86
2.81
2.76
2.71
2 33、.62
I/A
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
0.38
(3)根據(jù)U-I圖象,可得該電池組的電動勢E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(4)本實驗存在系統(tǒng)誤差,原因是________(選填“①電壓表分流”或“②電流表分壓”前面的序號),由此造成電源內(nèi)阻測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。
【答案】(1)見解析圖?。?)見解析圖?。?)3.0 1.0 (4)① 小于
【解析】(1)測電源的電動勢和內(nèi)電阻,電流表應(yīng)相對電源外接,實物連接圖如圖甲所示:
(2)在U-I坐標(biāo)系內(nèi) 34、,描點連線,如圖乙所示:
(3)由U=E-Ir可知,圖象在縱軸的截距等于電源電動勢,斜率的絕對值等于內(nèi)阻.故E=3.0 V,r=1.0 Ω。
(4)本實驗存在系統(tǒng)誤差,原因是電壓表分流,使得電流表示數(shù)小于干路電流;外電路短路時,電壓表分流為零,實際電流等于電流表電流,電壓越大,電壓表分流越多,實際電流大于電流表電流越多,圖象斜率的絕對值將越大,因此電源內(nèi)阻測量值小于真實值。
16.在“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,某實驗小組同學(xué)根據(jù)圖甲電路進(jìn)行測量實驗。
(1)根據(jù)圖甲電路,在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實物電路的連接。
(2)實驗小組同學(xué)操作正確,記錄下幾組電壓表和電流表的示數(shù) 35、,并在坐標(biāo)系內(nèi)作出電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I的圖象,如圖(a)所示.由圖象可測得E測和r測,則E測____E真,r測______r真(均選填“>”“=”或“<”)。
(3)為了減小系統(tǒng)誤差,同學(xué)們又根據(jù)圖(b)電路進(jìn)行測量。同樣作出U-I圖象,如圖(c)所示。經(jīng)過討論發(fā)現(xiàn),利用圖(a)和圖(c)可以消除系統(tǒng)誤差得出電源的電動勢和內(nèi)阻的真實值,則E真=________,r真=________。
【答案】(1)見解析圖?。?)< 。?)UB
【解析】(1)測量電源的電動勢和內(nèi)阻時,電流表采用內(nèi)接法,滑動變阻器采用限流式接法,實物連線如圖:
(2)當(dāng)采用電流表內(nèi)接法時,誤 36、差原因為電壓表分流導(dǎo)致電流表測量的總電流偏小,可把電壓表與電源看成一個等效電源,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知E測=<E真,r測=<r真,即電動勢和內(nèi)阻的測量值均小于真實值。
(3)當(dāng)采用電流表外接法時,誤差原因為電流表分壓導(dǎo)致電壓表測量外電壓偏小,可把電流表與電源看成一個等效電源,E測=E真,r測=r真+RA>r真,綜合兩種接法的誤差可知電流表的外接法電動勢是準(zhǔn)確的,E真=UB,而電流表內(nèi)接法時若電壓表示數(shù)為零,代表外電路短路,由題圖(a)可知真實的短路電流為IA=,可得r真=。
17.為了測定電源電動勢E、內(nèi)電阻r的大小并同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路。閉合開關(guān) 37、,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,同時記錄電阻箱的阻值R,電壓表V1的示數(shù)U1,電壓表V2的示數(shù)U2。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算出流過電阻箱的電流I,分別描繪了a、b兩條U-I圖線,如圖乙所示。請回答下列問題:
(1)寫出流過電阻箱的電流I的表達(dá)式:________;
(2)小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是________(選填“a”或“b”);
(3)根據(jù)圖乙可以求得電源的電動勢E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω,該電路中小燈泡消耗的最大功率為________W。
【答案】(1)I=?。?)b?。?)3.0 2.0 1.0
【解析】(1)首先要明白電路的組成:電源、開關(guān)、電阻箱、燈泡 38、串聯(lián)成閉合回路,電壓表V1測燈泡兩端電壓,電壓表V2測路端電壓.電阻箱兩端電壓為U=U2-U1,電阻箱阻值為R,所以流過電阻箱的電流I=;
(2)小燈泡兩端電壓隨電流的增大而增大,所以選圖線b;圖線a為電源路端電壓隨電路中電流變化的關(guān)系圖線;
(3)圖線a與縱軸的交點為電源的電動勢3.0 V,圖線a的斜率為電源的內(nèi)阻r=2.0 Ω,圖線a、b的交點表示U1=U2,即電阻箱的阻值為0,此時小燈泡消耗的功率最大,P=UI=1.0 W。
18.一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻。
(1)如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時的實驗電路。請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處 39、________;________。
(2)實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I,以及計算的數(shù)據(jù)見下表:
R/Ω
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
I/A
0.15
0.17
0.19
0.22
0.26
/A-1
6.7
5.9
5.3
4.5
3.8
根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖的方格紙上作出R-關(guān)系圖象。
由圖象可計算出該干電池的電動勢為________V;內(nèi)阻為________Ω。
(3)為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果,在測出上述數(shù)據(jù)后,該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端.調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時,電壓表 40、的指針位置如圖所示,則該干電池的電動勢應(yīng)為________V;內(nèi)阻應(yīng)為________Ω。
【答案】(1)開關(guān)未斷開 電阻箱阻值為零 (2)見解析圖 1.34(1.30~1.44都算對) 1.2(1.0~1.4都算對)?。?)1.34[結(jié)果與(2)問第一個空格一致] 1.0[結(jié)果比(2)問第二個空格小0.2]
【解析】(1)在電學(xué)實驗中,連接電路時應(yīng)將開關(guān)斷開,電阻箱的阻值調(diào)為最大,確保實驗儀器、儀表的安全。
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律,得E=I(R+r)
即R=-r=E-r,即R-圖象為直線.。
描點連線后圖象如圖所示。
根據(jù)圖象可知r=1.2 Ω,圖象的斜率為電動勢E 41、,
在R-圖象上取兩點(2,1.59)、(5,5.61)則E= V=1.34 V。
(3)根據(jù)歐姆定律,得電流表的內(nèi)阻rA==Ω=0.2 Ω,
該干電池的內(nèi)阻應(yīng)為r′=r-rA=1.0 Ω
R-圖象的斜率仍為電動勢E,即E=1.34 V。
19.現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻??衫玫钠鞑挠校弘娏鞅?,內(nèi)阻為1.00 Ω;電壓表;阻值未知的定值電阻R1、R2、R3、R4、R5;開關(guān)S;一端連有鱷魚夾P的導(dǎo)線1,其他導(dǎo)線若干。某同學(xué)設(shè)計的測量電路如圖所示。
(1)按上圖在下圖中畫出連線,并標(biāo)出導(dǎo)線1和其P端。
(2)測量時,改變鱷魚夾P所夾的位置,使R1、R2、R3、R4、R 42、5依次串入電路,記錄對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I。數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù),在下圖中的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整,并畫出U-I圖線。
I(mA)
193
153
111
69
30
U(V)
2.51
2.59
2.68
2.76
2.84
(3)根據(jù)U-I圖線求出電源的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω。(保留2位小數(shù))
【答案】(1)見解析?。?)見解析?。?)2.90 1.03
【解析】(1)根據(jù)實驗原理圖進(jìn)行實物圖連線,如圖所示。
(2)根據(jù)所給數(shù)據(jù),描點連線,如圖所示。
(3)在U-I圖象中,圖線與 43、縱軸的交點坐標(biāo)等于電源的電動勢,即E=2.90 V;圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和,則r=1.03 Ω。
20.某課外小組在參觀工廠時,看到一丟棄不用的電池,同學(xué)們想用物理上學(xué)到的知識來測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻,已知這個電池的電動勢約為11~13 V,內(nèi)阻小于3 Ω,由于直流電壓表量程只有3 V,需要將這只電壓表通過連接一固定電阻(用電阻箱代替),改裝為量程為15 V的電壓表,然后再用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻,以下是他們的實驗操作過程:
(1)把電壓表量程擴(kuò)大,實驗電路如圖甲所示,實驗步驟如下,完成填空。
第一步:按電路圖連接實物
第二步:把滑動變阻器滑片移到最右 44、端,把電阻箱阻值調(diào)到零
第三步:閉合開關(guān),把滑動變阻器滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使電壓表讀數(shù)為3 V
第四步:把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值,使電壓表讀數(shù)為________V
第五步:不再改變電阻箱阻值,保持電壓表和電阻箱串聯(lián),撤去其他線路,即得量程為15 V的電壓表。
(2)實驗可供選擇的器材有:
A.電壓表(量程為3 V,內(nèi)阻約2 kΩ) B.電流表(量程為3 A,內(nèi)阻約0.1 Ω)
C.電阻箱(阻值范圍0~9 999 Ω) D.電阻箱(阻值范圍0~999 Ω)
E.滑動變阻器(阻值為0~20 Ω,額定電流2 A) F.滑動變阻器(阻值為0~20 kΩ,額定電流0.2 A)
電阻箱應(yīng) 45、選________,滑動變阻器應(yīng)選________。
(3)用該擴(kuò)大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變),測電池電動勢E和內(nèi)阻r,實驗電路如圖乙所示,得到多組電壓U和電流I的值,并作出U-I圖線如圖丙所示,可知電池的電動勢為________V,內(nèi)阻為________Ω。
【答案】(1)0.6 (2)C E?。?)11.5 2.5
【解析】(1)將3 V電壓表改裝成15 V電壓表,串聯(lián)電阻箱后的總內(nèi)阻為原來電壓表內(nèi)阻的5倍,由于滑動變阻器位置不變,分壓部分的兩端電壓仍為3 V,此時電壓表兩端的電壓為0.6 V。
(2)改裝電壓表需要串聯(lián)大電阻,電阻箱選C;由于用分壓電路,滑動變阻器選E。
46、
(3)由于電壓表改裝后量程擴(kuò)大5倍,將圖丙的縱截距擴(kuò)大5倍,即可根據(jù)縱軸截距得電池的電動勢為11.5 V,由圖線斜率的絕對值可求電池的內(nèi)阻為2.5 Ω。
21.測定一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻,電路如圖甲所示,MN為一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲,定值電阻R0=1.0 Ω.調(diào)節(jié)滑片P,記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對應(yīng)的PN長度x,繪制了U-I圖象如圖乙所示。
(1)由圖乙求得電池的電動勢E=________ V,內(nèi)阻r=________ Ω。
(2)實驗中由于電表內(nèi)阻的影響,電動勢測量值________其真實值(選填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可繪出-x圖象,如 47、圖丙所示。圖象斜率為k,電阻絲橫截面積為S,可求得電阻絲的電阻率ρ=________,電源內(nèi)阻對電阻率的測量________(選填“有”或“沒有”)影響。
【答案】(1)1.5 0.5?。?)小于?。?)kS 沒有
【解析】(1)由閉合電路歐姆定律可知:U=E-I(r+R0),則可知,題圖乙中的圖象與縱坐標(biāo)的交點表示電動勢,故E=1.5 V;圖象的斜率表示等效內(nèi)電阻,則r+R0= Ω=1.5 Ω;
解得:r=1.5 Ω-1.0 Ω=0.5 Ω;
(2)由題圖乙可知,伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法,由于電壓表分流作用,電流表測量值偏小,當(dāng)外電路短路時,電流測量值等于真 48、實值,電源的U-I圖象如圖所示,
由圖象可知,電動勢測量值小于真實值,電源內(nèi)阻測量值小于真實值,
(3)根據(jù)歐姆定律可知,電阻R==,則可知k=,解得:ρ=kS;若考慮電源內(nèi)阻,圖象的斜率不變,所以電源內(nèi)阻對電阻率的測量沒有影響。
22.測量某電源電動勢和內(nèi)阻,提供如下實驗器材:
A.待測電源(電動勢約12 V、內(nèi)阻約1 Ω、最大允許電流2 A)
B.電流表A(量程1 A)
C.電流表G(量程1 mA、內(nèi)阻約50 Ω)
D.電阻箱(0~99 999.9 Ω)
E.滑動變阻器(0~20 kΩ)
F.滑動變阻器(0~1 kΩ)
H.滑動變阻器(0~50 Ω)
J.定值電阻 49、(阻值5 Ω)
K.定值電阻(阻值100 Ω)
L.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)將電流表G改裝成電壓表,需要測量電流表內(nèi)阻Rg,實驗小組采用如圖甲所示的電路,實驗步驟如下:
①連接好電路,閉合開關(guān)S1前,滑動變阻器R1的滑片移到________(選填“最左端”或“最右端”)。
②閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R1使電流表G滿偏。
③閉合S2,保持R1阻值不變,調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值,使得電流表G半偏,讀出電阻箱示數(shù)R,則電流表G的內(nèi)阻Rg=________。
(2)將電流表G改裝成量程為15 V的電壓表,已測得Rg=52.0 Ω,則與電流表G串聯(lián)的電阻箱R2的取值應(yīng)為________ Ω. 50、
(3)用圖乙電路測電源電動勢和內(nèi)阻,滑動變阻器R3選用________,定值電阻R0選用________。(選填器材序號)
(4)根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)作出電壓表讀數(shù)U與電流表A讀數(shù)I間的關(guān)系圖象(圖象未畫出),由圖象讀出I=0時U=12.1 V,圖線斜率絕對值為5.9 V/A,則電源電動勢E=________ V,電源內(nèi)阻r=________ Ω。
【答案】(1)①最左端?、跼 (2)14 948.0?。?)H J?。?)12.1 0.9
【解析】(1)滑動變阻器R1的滑片移到最左端時接入電路的電阻最大,故閉合開關(guān)S1前,滑動變阻器R1的滑片移到最左端,閉合S2,電阻箱R2與電流表G并聯(lián) 51、,當(dāng)電流表G半偏時,即電流表中電流為原來的一半,則另一半電流流過電阻箱R2,電阻箱R2與電流表G中電流相同,故電阻值也相等。
(2)將電流表G改裝成量程為15 V的電壓表后,表的總電阻為= Ω=1.5104 Ω,與電流表G串聯(lián)的電阻箱R2=R-Rg=14 948.0 Ω;
(3)滑動變阻器的總阻值小,便于精細(xì)調(diào)節(jié),故選H,因電流表量程為1 A,定值電阻若選100 Ω,則測量電流的大小及大小變化范圍就非常小,故定值電阻應(yīng)選J。
(4)由題圖乙,將定值電阻等效為電源內(nèi)阻,I=0時,路端電壓即為電動勢E=U=12.1 V,圖線斜率絕對值為等效內(nèi)阻的大小,則電源實際內(nèi)阻為r=5.9 Ω-5 Ω= 52、0.9 Ω。
23.利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻.要求盡量減小實驗誤差。
(1)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖中的________(選填“甲”或“乙”)。
(2)現(xiàn)有電流表(0~0.6 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:
A.電壓表(0~15 V)B.電壓表(0~3 V)C.滑動變阻器(0~50 Ω)D.滑動變阻器(0~500 Ω)
實驗中電壓表應(yīng)選用________;滑動變阻器應(yīng)選用________。(選填相應(yīng)器材前的字母)
(3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在圖的坐標(biāo)紙上,請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出U-I圖線。
序號
53、
1
2
3
4
5
6
電壓U(V)
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
電流I(A)
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480
(4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω。
(5)實驗中,隨著滑動變阻器滑片的移動,電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化.下圖的各示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是________。
【答案】1)甲(2)B C(3)如圖所示(4)1.50(1.49~1.51) 0.83(0.81~0.85) 54、(5)C
【解析】(1)干電池的內(nèi)阻很小,電流表應(yīng)該內(nèi)接;
(2)實驗儀器的選擇:干電池的電動勢大約為1.5 V,電壓表應(yīng)選擇量程為3 V的?;瑒幼冏杵鞯倪x擇要注意保證實驗的安全性及方便調(diào)節(jié)的問題。
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖如圖;
(4)在電源的U-I圖像中,若兩坐標(biāo)軸均從零開始的,則圖線與U軸的截距為電源電動勢,圖線與I軸的截距為電源的短路電流;若U軸不以零開始,則U軸截距仍為電動勢,I軸不再是短路電流,則r=。因此,根據(jù)圖線算出的電源電動勢個內(nèi)阻分別為1.50V和0.83Ω。
(5)根據(jù)電源最大輸出功率的條件,當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時,電源輸出功率最大.此時電壓表示數(shù)等于電源電動 55、勢的一半,選項C正確。
24.在“測定某電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗中,實驗電路如圖甲所示,R為電阻箱,阻值范圍0~9 999 Ω,R0是保護(hù)電阻,V為理想電壓表。該同學(xué)連接好電路后,閉合電鍵S,改變電阻箱的電阻值,讀取電壓表的示數(shù)。根據(jù)讀取的多組數(shù)據(jù),他畫出了圖丙所示的圖象。
(1)請在圖乙中選擇合適的器材根據(jù)電路圖甲畫線連接實物圖。
(2)在圖丙所示圖象中,當(dāng)=0.10 V-1,外電路處于________狀態(tài)(選填“通路”“斷路”或“短路”)。
(3)根據(jù)該圖象可求得該電池的電動勢E=________ V,內(nèi)阻r=________ Ω。
【答案】(1)見解析(2)斷路(3)1 56、0 V 0.5Ω
【解析】(1)根據(jù)電路圖連接實物圖,如圖所示(注意電壓表量程的選?。?
(2)在題圖丙所示圖象中,當(dāng)=0.10 V-1時,外電阻的倒數(shù)為零,則外電阻趨向于無窮大,外電路處于斷路狀態(tài)。
(3)因為E=U+r,解得=+,可知圖線的縱軸截距等于=0.1 V-1,則E=10 V,圖線的斜率k===0.5,r=5 Ω。
25.小華在測量干電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中,利用了如下實驗器材:一只滿偏電流為100 μA的表頭,一只開關(guān),兩只電阻箱(0~999.9 Ω)和導(dǎo)線若干。
(1)小華先將表頭與圖中電阻箱1進(jìn)行連接,將電阻箱調(diào)節(jié)至圖所示阻值時,就可把表頭改裝成量程為50 57、mA的電流表,電阻箱接入電路的阻值為________Ω;
(2)用筆畫線代替導(dǎo)線,請將圖所示實驗電路連接圖補充完整;
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
R(Ω)
95.0
75.0
55.0
45.0
35.0
25.0
I(mA)
15.0
18.7
24.8
29.5
36.0
48.0
IR(V)
1.43
1.40
1.36
1.33
1.26
1.20
(3)通過改變電阻箱2接入電路的阻值R,測得相應(yīng)的電流I,并且作相關(guān)計算后一并記錄在下表中。
①請在圖中描繪出(IR)-I圖線;
②根據(jù)圖線可求得電池的電動勢E= 58、______V,內(nèi)阻是______Ω。(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
【答案】(1)5 Ω(2)見解析(3)①見解析②1.54 V(1.53~1.56均可),2.10 Ω(1.80~2.30均可)
【解析】(1)根據(jù)電阻箱的讀數(shù)方法可知,電阻箱示數(shù)R1=51 Ω=5 Ω;
(2)由題意可知,本實驗應(yīng)采用改裝后的電流表與電阻箱2串聯(lián)的方式進(jìn)行,要擴(kuò)大電流表量程應(yīng)將電阻箱1與表頭并聯(lián),再與電阻箱2串聯(lián),實物圖如圖所示。
(3)①根據(jù)描點法可得出對應(yīng)的圖象如圖所示;
②根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,IR=E-I(r+),Ig=100 μA=0.1 mA,IgRg=(50 mA-Ig)R1則Rg?R1,≈R1=5 Ω則可知,圖象與縱軸的交點表示電源的電動勢,圖線斜率的絕對值為r+R1,故E=1.54 V(1.53~1.56均可),r=2.10 Ω(1.80~2.30均可)。
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