(10分)将两个金属电极插入水果中可以做成水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。(1)同学们通过查阅资

(10分)将两个金属电极插入水果中可以做成水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。(1)同学们通过查阅资

题型:不详难度:来源:
(10分)将两个金属电极插入水果中可以做成水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
(1)同学们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。晓宇同学找来了一个土豆做实验,如图,当用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数 为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给 “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,而用伏特表测量其电压确实能达到3V多。据你猜想,出现这 种现象的原因应当是:______ (不要求写分析、推导过程)。

(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,测得内阻的读数为30Ω。小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前面用伏特表测得的0.96V电压,由全电路欧姆定律得r=3.0kΩ。因而晓宇说土豆的内阻为30Ω,而小丽则说是3kΩ。以下关于两位同学实验过程的分析正确的是_______。
A.晓宇的方法不正确,因水果电池本身有电动势,故不能用欧姆表直接测其内阻
B.晓宇的方法正确,因水果电池本身也是一个导体,可以用欧姆表直接测其电阻
C.小丽的测量结果十分准确,除了读数方面的偶然误差外,系统误差很小
D.小丽的测量结果不准确,因为水果电池内阻很大,用伏特表测得的电动势误差很大,因此计算出的内阻误差也很大
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω)
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA ,内阻约为800Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA ,内阻未知)
D.滑动变阻器R1(最大阻值约10Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.定值电阻(阻值为2kΩ)
G.电阻箱R(0~9999Ω)
①为了能尽可能准确地测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应       选择的器材是_____ (填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路。

③实验时,改变电阻箱R的值,记录下电流表的示数I,得到若干组R、I的数据。根据实验数据绘出如图所示的R-图线,由此得出“水果电池”的电动势为       V(保留两位有效数)。按照此实验方法,内电阻的测量值与真实值相比          。(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
答案
(1)水果电池的内阻太大
(2)A、D (3)①B、G  

③3.0 偏大
解析
(1)伏特表测量其电压确实能达到3V,而灯泡并不发光,可能是水果电池内阻太大,电流太小所致。
(2)因水果电池本身有电动势故不能用欧姆表直接测其内阻,A对B错;水果电池内阻很大,用有内阻的伏特表测得的电动势误差很大,C错D对。
(3)因灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,选灵敏电流表A2和变阻箱测量其电动势和内阻,测量电路如图所示,由,据图像的斜率得电池组的电动势为3.0V,按照此实验方法,测出的电源内阻是电流表A2和电源两部分电阻之和,因此内电阻的测量值与真实值相比偏大。
举一反三
(6分)有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关.他进行了如下实验:

(1)测量该合金棒电阻的实物电路如图所示(相关器材的参数已在图中标出),该合金棒的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是________(用标注在导线旁的数字表示)。

(2)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆台状合金棒的电阻分别为Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________。(用ρ、L、d、D表述)
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(8分)一只灯泡,标有“3V,0.6W”字样.现用图中给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻(滑动变阻器最大阻值为10;电源电动势为12V,内阻为1;电流表内阻为1,电压表的内阻为1000).
①将你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)画在虚线框内,

②用笔画线当导线,根据设计的电路图将实物连成完整的电路(图中有四根导线已经接好);

③若用万用电表测得小灯泡的电阻为,你根据所学的知识可判断出的大小关系为:______(选填“大于”、“等于”或“小于”).
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(8分)实验室中有下列器材:量程的电压表υ0,量程的电流表A0,电阻箱,电键,导线若干欲测量某一电源的电动势和内阻约为约为).
①请选择合适的器材,设计一个实验方案(只要求在下面的虚线框内画出电路原理图)
②用图象法处理实验得到的数据时,要使图线是直线如何建立坐标系?如何由图象求得待测电源的电动势E和内阻?
③按你设计的实验电路原理图,从下面的实物图中挑选实物并进行连线.
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用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将图实-6-12所示实物连线成为实验电路.

图实-6-12
微安表μA(量程200 μA,内阻约200 Ω);
电压表V(量程3 V,内阻约10 kΩ);
电阻R0(阻值约20 kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值50 Ω,额定电流1 A);
电池组E(电动势3 V,内阻不计);
开关S及导线若干.
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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图实-6-15所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:

图实-6-15

图实-6-16
(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小灯泡亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总
不能为零,则可能是________导线断路.
(2)某同学测出电源和小灯泡的U-I图线如图实-6-16所示,将小灯泡和电阻R串联
后接到电源上,要使电路中电流为1.0 A,则R=________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图实-6-17中的(a)、
(b)、)(c)所示,下列说法正确的是                                      (  )

图实-6-17
A.a可以作为标准电阻使用
B.b能作为标准电阻使用
C.b的阻值随电压升高而增大
D.c的阻值随电压升高而增大

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