(6分)某同学想用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻,其原理如下图所示,电路中串联了一只2Ω的保护电阻R0。该同学通过实验得到电压表和电流表显示的五组数据(见
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(6分)某同学想用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻,其原理如下图所示,电路中串联了一只2Ω的保护电阻R0。该同学通过实验得到电压表和电流表显示的五组数据(见表格)。
请你根据表中数据在给出的坐标图中画出U-I图线,并求出该电池的电动势E=____V,内阻r=________Ω。 |
答案
1.50(1.48~1.51) 0.5(0.4~0.6) 图像见解析 |
解析
试题分析:由表格中数据采用描点法,得出各点的坐标,由直线将各点连接可得图象如下图.
由图象的纵坐标的截距可求得电源的电动势E=1.50V;由图象的横坐标的交点可求得路端电压为0.9V时的电流为I=0.24A,电压表的接入位置不是直接并联在电源两端,而是把定值电阻也包括在其中,故由闭合电路欧姆定律求出的内阻值包括了R0,可以将R0等效为内电阻的一部分,由闭合电路欧姆定律可得: E=U+I(r+R0),解得: |
举一反三
某电压表的内阻约为30kΩ,现要测量其内阻, 实验室提供下列可选用的器材: 待测电压表V(量程3V) 电流表A1(量程200μA) 电流表A2(量程5mA) 滑动变阻器R(最大阻值1kΩ) 电源E(电动势4V) 电键S (1)所提供的电流表中,应选用 (填写器材代号)。 (2)为了尽量减小误差,要求测多组数据,试在方框中画出符合要求的电路图。
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有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图甲所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。 某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。
A米尺(最小分度为mm); B游标卡尺(游标为20分度); C电流表A1(量程0~5mA,内阻约10 Ω); D电流表A2(量程0~100mA,内阻约0.6Ω); E电压表V1(量程5V,内阻约5kΩ); F电压表V2(量程15V,内阻约15kΩ); G滑动变阻器R1(阻值范围0~10 Ω,额定电流1.5A); H滑动变阻器R2(阻值范围0~100Ω,额定电流1A); I电E(电动势6V,内阻可不计); J开关一个,导线若干。 ①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图乙所示,该陶瓷管的外径D= cm. ②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 。(填写器材前面的字母代号) ③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为r,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=___________(用已知量的符号表示)。 |
图(甲)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程,当转换开关S旋到位置3时,可用来测量____(选填“电阻”、“电压”或“电流”);当S旋到位置____时,可用来测量电流,其中S旋到位置 时量程较大用多用电表测量小电珠(4.8V 1.4W)的电阻,应选择多用电表电阻挡的倍率 (选填“×1”、“×10”或“×100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两端连接,示数如图(乙),则测量结果为 Ω
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有一根细长而均匀的金属材料样品,截面为外方(正方形)内圆,如图所示。此金属材料质量约为0.1~0.2 kg,长约30 cm,电阻约为10 Ω。已知这种金属的电阻率为。因管线内径太小,无法直接测量,请根据以下器材,设计一个实验方案测量其内径。
A毫米刻度尺 B螺旋测微器 C电流表(600mA,10Ω) D电流表(3A,0.1Ω) E电压表(3V,6kΩ) F滑动变阻器(2 kΩ,0.5A) G滑动变阻器(10Ω,2A) H直流稳压电源(6V,0.05Ω) I开关一个,带夹子的导线若干 (1)除待测金属材料、A、B、E、H、I外,应选用的实验器材还有 。(只填代号字母) (2)画出你设计方案的实验电路图。 (3)用已知的物理常量(设长度为,截面外边长为)和所测得的物理量,推导出计算金属管线内径d的表达式 。 |
(10分) 如图甲为欧姆表电路的原理图,某兴趣小组认为欧姆表内部(图中虚线框内)可等效为一电源,设计如图乙的电路来测量欧姆表某挡位的电动势与内阻。具体操作如下:
R/kΩ
| 0.5
| 1.0
| 1.5
| 2.0
| 2.5
| 3.0
| I/mA
| 1.48
| 1.20
| 1.03
| 0.86
| 0.74
| 0.67
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| 0.68
| 0.83
| 0.97
| 1.16
| 1.35
| 1.49
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(1)将欧姆表的选择开关旋至某挡位,A、B 两表笔短接,调节调零旋钮使指针指在电阻零刻度; (2)将毫安表与滑动变阻器R 按图乙连接好; (3)调节滑动变阻器R 滑片的位置,读出毫安表和对应的欧姆表读数,把测量的多组数据填人下表。 试完成下列内容: ①图甲中A是 (选填“红”、“黑” )表笔; ②根据表中的数据,画出1/I--R关系图像;
③由所绘图像得出该挡位的电动势为 V,内阻为 Ω; ④本实验所测电动势的值 (选填“> ”、“=" ”" 、或“< " )理论值。 |
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