用如右图所示的电路测定某电源的内阻r和一段电阻线单位长度的电阻Ro,ab是一段粗细均匀的电阻线.R是阻值为2Ω的保护电阻,电源电动势为9 V,内阻未知。电流传感

用如右图所示的电路测定某电源的内阻r和一段电阻线单位长度的电阻Ro,ab是一段粗细均匀的电阻线.R是阻值为2Ω的保护电阻,电源电动势为9 V,内阻未知。电流传感

题型:不详难度:来源:
用如右图所示的电路测定某电源的内阻r和一段电阻线单位长度的电阻Ro,ab是一段粗细均匀的电阻线.R是阻值为2Ω的保护电阻,电源电动势为9 V,内阻未知。电流传感器的内阻不计,示数用I表示,滑动片P与电阻线有良好接触,aP的长度用Ix表示,其他连接导线的电阻不计。实验时,闭合电键S,调节P的位置,将Ix和与之对应的/记录在下表。

(1)根据表中提供的数据,若利用图像确定电源的内阻和电阻线单位长度的电阻,则应作______图像。
A.B.
C.D.
(2) 根据(1),利用测得的数据,在坐标纸上画出适当的图像。

(3) 由(2)所作的图像可知:该电源的内阻r为_____Ω;该电阻线单位长度的电阻R0为______Ω/m。(结果保留两位小数)
答案
(1)B(2分)
(2)如下图所示(3分)

(3)0.97(0.87~1.07之间均可)(2分) 9.90(8.90~10.90之间均可) (2分)
解析
(1)根据闭合电路的欧姆定律有,由数学知识可得,故应作图像,选项B正确。
(2)根据题中表格中的数据,算出,然后根据数据建立坐标系描点,作一条直线即可。
实验次数
    1
2
3
4
5

0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
I(
2.25
1.80
1.50
1.29
1.12

0.44
0.56
0.67
0.78
0.89
(3)由(2)所作的图像可知直线的斜率等于,纵轴截距等于,故可求得该电源的内阻r为0.97Ω;该电阻线单位长度的电阻R0为9.90 
举一反三
某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求多次测量尽可能减小实验误差,备有下列器材:
A.直流电源(6V,内阻不计)
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(0~0.6A,内阻未知)
D.滑动变阻器R(0~20Ω ,5A)
E.滑动变阻器R ′(0~200Ω ,1A)
F.定值电阻R0(阻值1990Ω)
G.开关与导线若干
(1)根据题目提供的实验器材,请你设计出测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)。(画在方框内)

(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用      。(填写器材序号)
(3)将上述电子元件R1和另一电子元件R2接入如图所示的电路甲中,它们的伏安特性曲线分别如图乙中oa、ob所示。电源的电动势E=6.0V,内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3,使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件R1的阻值为     Ω,R3接入电路的阻值为       Ω(结果保留两位有效数字)。
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为测量某未知电阻Rx的阻值,实验室仅提供以下器材:
A.待测电阻Rx(阻值约40~50Ω)B.电流表(量程10mA,内电阻约50Ω)
C.电阻箱R(最大值999.9Ω)D.直流电源E(电动势约3V,内电阻约0.5Ω)
E.单刀双掷开关一个,导线若干.
(1)将实验器材连接成实验电路,但未完成全部连线如图所示,请根据实物图在虚线框内画出原理图,并用笔画线代替导线,连接成完整的实验电路。(要求尽量减小实验误差,标明给定器材的符号)
      
(2)按电路图连接成正确的实物图后,该同学先将电阻箱R的阻值调到最大,将开关S掷a端,调节电阻箱R,使电流表的示数为I,此时电阻箱示数为R1;然后将开关S掷向b端,          .则待测电阻Rx=        完成必要步骤及用测量物理量的字母表示Rx,要求操作简单方便)
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在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验,得到E-1/Δt
图线如图所示。

(1)从观察和分析该实验装置可看出,在实验中,因磁铁相对螺线管位置的变化都     (选填“相同”或“不同”),从而实现了控制             不变。
(2)在得到实验数据之后,计算机得到图2的E与△t的关系,如果横坐标取_____________,就可获得如图3所示的图线;并且由图3可得出的实验结论是                                                     ________________________________。
(3)仅将线圈匝数变为原来2倍后重新做实验,在图3上画出实验图线。  
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(1)(8分)实验室利用打点计时器研究小滑块的运动情况,打出如图所示的纸带,其中纸带B端与滑块相连接,计时器接在频率为50Hz的交流电源上。请回答下列问题:
①纸带中AB段运动的时间为______________.
②根据纸带请判断该滑块的运动属于_______(填“匀速”、“匀加速”、“匀减速”)直线运动.
③从纸带可以测出AB两点间的距离为____________,滑块的加速度大小为___________(计算结果保留三位有效数字).

(2)(10分)为了测量某一未知阻值的电阻Rx,某实验小组找来以下器材:电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、电流表(0~0.6A,内阻约1Ω)、滑动变阻器(0~15Ω,2A)、电源(E=3V,内阻很小)、开关与导线,该小组同学实验操作如下,请你按要求填写:
①断开开关,请按图甲所示的电路图在图乙中连接实物图;

②如图乙,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于_______端。
③闭合开关,缓慢调节滑动变阻器,得到多组电压表与电流表的读数,建立合适的坐标系作出I-U图如下;

④整理仪器
根据I-U图可得,该未知电阻的阻值为Rx=______。(保留两位有效数字)
由于实验中使用的电表不是理想电表,会对实验结果造成一定的影响,则该小组同学实验测出的电阻值_____________ RX的真实值(填“>”、“<”或“=”)。
利用现有的仪器,为了更加精确地测量这个电阻的阻值,你给该实验小组的建议是:
                
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利用如图所示的电路测量一量程为300mV的电压表的内阻Rx,Rx
为300Ω.某同学的实验步骤如下:
①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到a端,
闭合电键S2,并将电阻箱R0的阻值调到较大;  
②闭合电键S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度; 
③保持电键S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开电键S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的一半;读出此时电阻箱R0的阻值,即等于电压表内阻Rx.

实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和电键之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器:最大阻值150Ω;B.滑动变阻器:最大阻值10Ω;
C.定值电阻:阻值约20Ω;D.定值电阻:阻值约200Ω.
根据以上设计的实验方法,回答下列问题:
(1)为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用________,定值电阻R/应选用_________(填写可供选择实验器材前面的序号).
(2)对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值Rg             真实值RV(填“大于”、“小于”或“等于”),且在其他条件不变的情况下,若RV越大,其测量值Rg的误差就越            (填“大”或“小”).
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