(9分)将两个锌、铜等金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.
题型:不详难度:来源:
(9分)将两个锌、铜等金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点.他们找来了一个苹果做实验,用伏特表测其两极时读数为0.75V.但当他们将四个这样的苹果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,出现这种现象的原因估计是“苹果电池”的内阻太大,为此进行下一步探究:接着他们用灵敏电流表直接接一个“苹果电池”的两极,测得电流为0.40mA,根据前面用伏特表测得的0.75V电压,由全电路欧姆定律可估算出“苹果电池”内阻:r=E/I=1.9kΩ.与估计一致,为了尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻,他们进入实验室,发现有以下器材:A.由以上两个“苹果电池”串联的电池组, | B.电压表V(量程0.6V,内阻约1kΩ), | C.电压表V(量程3V,内阻约5kΩ) | D.电流表A(量程为0~0.6mA,内阻约为10Ω), | E.电流表A(量程为0~1A,内阻约为0.2Ω), F.滑动变阻器R(最大阻值约20Ω), G.滑动变阻器R(最大阻值约20kΩ), H.导线和开关. (1)(3分)在上述器材中,电流表应选 ,电压表应选 ,变阻器选 。(填写选项前的字母); (2)(2分)请完成实物图连接
(3)(4分)右图是实验中得到的U一I图象,由图象可知每个“苹果电池”的电动势为E= V,内电阻r= kΩ.(结果保留两位有效数字) |
答案
(1) D C G (2)电路连接见解析(3)1.1 2.5 |
解析
试题分析:(1)根据粗略测得的电动势为0.75V,电流表的示数为0,40mA,电压表应选D,电流表应选C,滑动变阻器的阻值应与电源内阻相当,选G。 (2)电路连接如下图
(3)在图像中做出图线,图线的截距表示两个电动势,为2.20V,一个苹果的电动势为1.1V,斜率表示两个电源的内阻之和,为5kΩ,每个苹果的内阻为2.5kΩ. |
举一反三
某同学为了较精确地测量一节干电池的电动势和内电阻,在实验室准备了下列器材: A.待测干电池E一节 B.电流表(满偏电流3.0 mA,内阻为100 Ω) C.电流表(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω) D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流为2 A) E.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流为1 A) F.定值电阻R0(阻值为900 Ω) G.开关一个,导线若干 该同学设计了如图甲所示的电路图. (1)为了能比较精确地进行测量,同时还要考虑操作的方便,实验中滑动变阻器应选__________(填写序号字母). (2)根据电路图,该同学将实物连接起来,组成了图乙所示的完整电路,但有两根导线连接错误,请你帮助该同学改正(在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接). (3)如图丙所示,是该同学根据正确的实验操作得到两电流表的多组示数而作出的图线.由图可知,被测干电池的电动势为________ V,内电阻为________ Ω.(保留3位有效数字)
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测一个待测电阻Rx(约200 Ω)的阻值,除待测电阻外,实验室提供了如下器材: 电源E:电动势3 V,内阻不计; 电流表:量程0~10 mA、内阻r1约为50 Ω; 电流表:量程0~500 μA、内阻r2=1 000 Ω; 滑动变阻器R1:最大阻值20 Ω、额定电流2 A; 电阻箱R2:阻值范围0~9 999 Ω. (1)由于没有提供电压表,为了测定待测电阻上的电压,应选电流表________与电阻箱R2连接,将其改装成电压表. (2)对于下列测量Rx的四种电路图,为了测量准确且方便应选图________.
(3)实验中将电阻箱R2的阻值调到4 000 Ω,再调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可测得待测电阻Rx的测量值是________ Ω.
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图甲是测量电阻Rx的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.
(1)根据原理图连接图乙的实物图. (2)断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0 V时,单位长度电阻丝的电压u=________ V/cm.记录此时电流表的示数. (3)保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同时调节电源输出电压,使电流表的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L和的示数I.测量6组L和I值,测量数据已在图丙中标出,写出Rx与L、I、u的关系式Rx=________;根据图丙用作图法算出Rx=________ Ω. |
为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率.实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V,1.8 W”,电源为12 V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10 Ω. (1)准备使用的实物电路如图甲所示.请将滑动变阻器接入电路的正确位置.(用笔画线代替导线)
(2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻,电路中的电阻R1应选________ Ω的定值电阻. (3)测量结束后,应先断开开关,拆除________两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材. (4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如图乙所示.请指出图象中不恰当的地方.
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如图所示是测定小灯泡伏安特性的电路图,电源电动势为E,内阻不计,两电表可看做理想电表,那么下列说法中正确的是( )
A.闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到最右端 | B.该电路中的滑动变阻器采用的是限流式接法 | C.将滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮 | D.将滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变暗 |
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