某研究性学习小组利用下图所示电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r太小,因此在电路中接入了一个阻值为2.00Ω的定值电阻R0,闭合开关S,调整电阻
题型:不详难度:来源:
某研究性学习小组利用下图所示电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r太小,因此在电路中接入了一个阻值为2.00Ω的定值电阻R0,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数,得到如下数据(R和U分别表示电阻箱的读数和电压表读数)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113123021-76254.png)
R/Ω
| 40.00
| 20.00
| 12.00
| 8.00
| 6.00
| 5.00
| U/V
| 1.89
| 1.78
| 1.66
| 1.57
| 1.43
| 1.35
| (1)为了比较准确的得出实验结论,该小组的同学准备用图像法处理实验数据,通过选取合适的坐标,使图像成为一条直线,若用图像的纵坐标表示电压表的读数U,则图像的横坐标表示的应该是 。(用题中所给的物理量表示)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113123022-95671.png) (2)在图中所示坐标纸中做出这条直线图像。 (3)图线中的纵截距为b,斜率数值为k,则电源电动势E的表达式 ,内阻r的表达式 ;(用题中所给的字母表示)由此得出电动势E= V,内阻r= Ω。(保留两位有效数字) |
答案
(1) U/R (2分) (2) (2分) (3) b (2分) k-R0 (2分) 2.0 (2分) 0.33 (2分) |
解析
(1)图像的横坐标表示的应该是,电压U与电阻R的比值U/R(或电流I) (2)表格中数据如下:
电阻箱读数R/Ω
| 40.00
| 20.00
| 12.00
| 8.00
| 6.00
| 5.00
| 电压表示数U/V
| 1.89
| 1.78
| 1.66
| 1.57
| 1.43
| 1.35
| 电压U与电阻R的比值UR-1(或电流I)/A
| 0.047
| 0.089
| 0.138
| 0.196
| 0.238
| 0.270
| 图象如下所示,
(3) ,上图为电源的路端电压与电流的关系.则图象与电压轴的交点表电源的电动势,即电动势E=b, ,由此得出电动势为2.0V,与电流轴的交点不表示短路电流.因为电压轴不是从零开始的.由U=E-Ir得 r= Ω=2.4Ω 则新电源的内阻是2.4Ω,所以要减去定值电阻.故内阻为0.4Ω 故答案为:电压U与电阻R的比值U/R(或电流I); 表格中数据如下:
电阻箱读数R/Ω
| 40.00
| 20.00
| 12.00
| 8.00
| 6.00
| 5.00
| 电压表示数U/V
| 1.89
| 1.78
| 1.66
| 1.57
| 1.43
| 1.35
| 电压U与电阻R的比值UR-1(或电流I)/A
| 0.047
| 0.089
| 0.138
| 0.196
| 0.238
| 0.270
| 2.0;0.4 点评:定值电阻串入电路一方向保护电源,同时扩大电源的内阻.同时电源的路端电压与电流图象与电流的交点不一定是短路电流,由电压轴是否是从零开始的. |
举一反三
如图甲所示的电路中,l至11为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表和电流表均无示数。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、6根导线以及电路中的各连接点,已知电压表和电流表均无故障。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113123018-23718.jpg) (1)为了检测滑动变阻器、小灯泡以及6根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选 用多用电表的 挡;在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的 挡。 (2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明可能有 故障 (3)为了尽可能准确的完成探究小灯泡U~I特性的实验,图甲中电路接线还存在错漏,请你在图甲中补画出正确的连接线。 (4)图乙是某实验小组的同学根据实验数据绘制而成的小灯泡的U~I特性图线。随后他们将该小灯泡直接串联在电动势E =" 4.5" V,内阻r =" 1.5" Ω的直流电流上,则该小灯泡通电发光时的电功率约为 W |
某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G(量程为1mA、内阻约为100Ω)的内阻。实验室中可供选择的器材有: 电流表A1:量程为3mA内阻约为200Ω; 电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω; 定值电阻R1:阻值为10Ω; 定值电阻R2:阻值为60Ω; 滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A; 直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω; 开关,导线若干. (1)为了精确测量电流表G的内阻,你认为该小组同学应选择的电流表为 、定值电阻为____.(填写器材的符号) (2)在方框中画出你设计的实验电路图
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113123011-25988.png) (3)按照你设计的电路进行实验,测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg= 。 (4)请列出你所知道的测量电阻的方法: 。(至少写出两种) |
(1) 将铜片、锌片插入水果中,能制成“水果电池”。某同学采用如图所示的实物图测量水果电池的电动势(E)和内阻(r)。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113123000-69611.png) ①实物图的导线连接仅有两处错误,分别是导线_______和导线________。(用“A”~“F”表示) ②更正电路后,改变滑动变阻器的阻值,某同学记录电压表和电流表的读数,经数据处理得到水果电池的电动势E=3.60V、内阻r=32.4Ω。但后来检查发现,该同学上述每次记录的电压和电流的数据分别是仪表实际读数的10倍,则该水果电池的电动势和内阻的测量值应为:E=_______V、r=________Ω。 (2)在如图(a)的电路图中,电源的电动势为3V,内阻未知,R0=4Ω。调节变阻器R1的阻值,使电压表V读数为1.5V后固定R1的阻值不变,然后将电阻R0更换成一只标示“1.5V 0.9W”的小灯泡,若已知小灯泡的伏安曲线如图,则小灯泡的此时实际功率为 ▲ W,实际功率 额定功率(填“大于”、“小于”或者“等于”)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113123000-64738.png) |
(1)小刚和小敏欲用插针法测玻璃的折射率,在实验中不小心将平行玻璃砖掉地上摔成了如图甲所示的两块,小刚想找实验室老师换一块,小敏观察了一下摔坏的玻璃砖,发现断面比较平整、光洁,于是小敏说不用换,用半块仍然可以测出折射率.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113122947-48493.jpg) ①小敏按照实验步骤,用半块玻璃砖插针,得到了图乙所示的P1、P2、P3、P4;小敏拔下P3、P4并做好记录后,小刚也利用P1、P2插针,得到了P5、P6.那么,小刚和小敏所插的针中, __________(填“小刚”或“小敏”)插的一定是错误的;请你选正确的插针,按实验要求完成光路图,并标出相应的符号;所测出的玻璃的折射率n=___________(用所标的符号表示) ②当小敏改变入射角,重新插上P1、P2后;在另一侧怎么变换角度都看不到P1、P2的像,你认为产生这种现象的原因是__________________________ (2)在完成将电流计改装成电压表的实验中:甲同学要把一个量程为100μA的直流电流计G,改装成量程是3V的直流电压表。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113122948-92604.jpg) ①他按图l所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg,为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用___________,电阻器R2应选用_________ (选填器材前的字母)A.电源(1.5V) | B.电源(4.5V) | C.电阻箱(0~999.9Ω) | D.滑动变阻器(0~2000Ω) | E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5kΩ) F.电位器(0~50 kΩ) ②该同学按实验步骤完成实验后,若所得的R1的阻值为200.0Ω,则图l中被测电流计G的内阻rg的测量值为______Ω。 ③给电流计G_______联(选填“串”或“并”)一个阻值为________kΩ的电阻,就可以将该电流计G改装为量程3V的电压表。 ④最后,该同学将一标准表和改装表进行校对,请在图2中补充完成该校对电路的实物连线 ⑤若乙同学在测电流计G的内阻时,对半偏法进行了少许改动,调节R2使G满偏后,闭合S1调节R1使电流表指针指到满量程的五分之四,最终计算得电流计内阻为201.2Ω,试分析哪位同学的测量结果更接近电流计内阻的真实值_______(填“甲”或“乙”) |
(1)利用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。则: ①下面给出的实验步骤中,正确顺序为: 。 A.将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。 B.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1ml油酸酒精溶液时的滴数N C.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113122939-44122.png) D.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n ②该实验测得的单个油酸分子的直径约为 (单位:cm)。 A. B. C. D.![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113122940-29678.png) (2)某同学做描绘小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流为0.32A)的伏安特性曲线实验,实验室提供的实验器材如下:(本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压) 直流电源的电动势为4V(内阻不计)、 电压表V(量程4V,内阻约为5kΩ)、 电流表A1(量程0.6A,内阻约为4Ω)、 电流表A2(量程3A,内阻约为1Ω)、 滑动变阻器R1(0到1000Ω,0.5A)、 滑动变阻器R2(0到10Ω,2A)、 开关、导线若干. ①若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路,其他部分连接正确,接通电源后,以下说法正确的是:__________
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113122940-75975.png) A.小灯泡将发光 B.小灯泡几乎不亮 C.V表不会烧坏 D.A表将会烧坏 ②在正确的电路中,电流表应该选_______,滑动变阻器应 该选________。请把图乙中的器材根据实验要求连接成实验电路。 ③该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤,描出的伏安特性曲线如图丙所示,从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而_________(填增大、减小、先增大后减小、先减小后增大),当给小灯泡加电压3.2V时,此时小灯泡的发热功率为__________W(结果取2位有效数字)。![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113122940-81245.png) |
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