有同学测量水果电池的电动势和内阻,能够使用的测量仪器有电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关及导线若干。(1)该实验有多种测量方法,试画出在下列限制条件下的测
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有同学测量水果电池的电动势和内阻,能够使用的测量仪器有电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关及导线若干。(1)该实验有多种测量方法,试画出在下列限制条件下的测
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有同学测量水果电池的电动势和内阻,能够使用的测量仪器有电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关及导线若干。
(1)该实验有多种测量方法,试画出在下列限制条件下的测量电路图(不必考虑量程问题)。
①不用电阻箱;②不用电压表;③不用电流表
(2)某同学用(1)问中的方案①做此实验,并且采用作图法处理数据。假若能够用理想电表做该实验,做出的图像如图所示的话,请在此图基础上定性地画出由于电表并非理想而测出的实际图像。
答案
解析
解:本实验中能够使用的测量仪器有电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关及导线若干。
①不用电阻箱:那可以使用的测量仪器有电压表、电流表、滑动变阻器、开关及导线若干,根据这些仪器进行电路连接。此电路采用伏安法内接法,实验中将滑动变阻器与电流表串联,然后再与电压表并联。实验中先滑动变阻器滑片测出一组电流和电压值,再移动滑动变阻器滑片测出另一组电流和电压值,最后进行计算可得水果电池的电动势和内阻。电路图如下所示①。
②不用电压表:那可以使用的测量仪器有电流表、电阻箱、开关及导线若干,根据这些仪器进行电路连接。此电路采用串联接法,试验中将变阻箱与电流表串联。试验中调节变阻箱旋钮确定一个电阻值,测出此时电流值;然后再调节变阻箱旋钮确定另一个电阻值,测出此时的电流值;最后进行计算可得水果电池的电动势和内阻。电路图如下所示②。
③不用电流表:那可以使用的测量仪器有电压表、滑动变阻器、电阻箱、开关及导线若干,根据这些仪器进行电路连接。试验中将变阻箱与电压表进行并联,先调节变阻箱的旋钮确定一个电阻值,测出此时的电压值;再调节变阻箱的旋钮确定另一个电阻值,测出此时的电压值,最后进行计算可得水果电池的电动势和内阻。电路图如下所示③。
(2)根据题意,理想电表是不计其本身电阻的仪器,实验中电压表和电流表都存在电阻,所以不是理想电表。实验测量的值要比理论值小,所以实际的I-U曲线图如下图所示。
举一反三
在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻R.
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:
=_________________(用上述测量字母表示).
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值为l=__________cm,金属丝直径的测量值为d=________mm.
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在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(3.8V,0.3A)、电流表(0—0.5A,内阻约0.4Ω)、电压表(0—5V,内阻约10kΩ)以及滑动变阻器(5Ω,2A)等实验器材。
(1)如果用多用电表欧姆挡粗略测量该小灯泡的电阻,应选用的挡位是
。(填下列选项前面的字母)
A、×1000 B、×100 C、×10 D、×1
(2)如果既要满足小灯泡两端电压从零开始连续变化,又要测量误差较小,应从如图甲所示的电路中选择
电路做实验电路。(填对应电路图下面的字母)
(3)利用实验数据画出了如图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线,根据此图给出的信息可知,随着 小灯泡两端电压的升高,小灯泡的电阻
。(填“变大”“变小”或“不变”)
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在测一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为4Ω)
B.电压表V
1
(量程0~2V,内阻约为2000Ω)
C.电压表V
2
(量程0~6V,内阻约为6000Ω)
D.电阻箱R
1
(最大电阻99.9Ω,额定电流1A)
E.滑动变阻器R
2
(最大电阻20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R
3
(最大电阻200Ω,额定电流1A)
G.电键一个,导线若干
(1)为方便且能较准确地进行测量,电压表应选择
,电阻箱或滑动变阻器应选择
(填写器材前面的字母)。
(2)请在下面所给方框内,画出利用所选器材测干电池的电动势和内阻的实验电路
图。
(3)某同学在实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上做出了如右上图线:
由图线得出:干电池的电动势E=
V,内阻r=
Ω(结果保留两位有效数字)。
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用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值.若将选择倍率的旋钮拨至“×100 Ω”挡时,测量时指针停在刻度盘0 Ω附近处,为了提高测量的精确性,有下列可供选择的步骤:
A.将两根表笔短接
B.将选择开关拨至“×1 kΩ”挡
C.将选择开关拨至“×10 Ω”挡
D.将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数
E.调节调零旋钮,使指针停在0 Ω刻度线上 F.将选择开关拨至交流电压最高挡上
将上述中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理的顺序是____________(填写步骤的代号);
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测量一只量程已知的电压表内阻,器材如下:
A. 待测电压表
(量程3V,内阻约3KΩ)
B.电流表
(量程0.6A,内阻0.01Ω)
C. 定值电阻R(阻值2KΩ,额定电流0.5A)
D.电源E(电动势约3V,内阻不计)
E.开关两只,S
1
、S
2
,导线若干
(1)某同学设计了如图 (甲)所示的测量电路,在实验操作时,发现不可行。你认为主要问题是
。
(2)请从上述所给器材中选用所需器材,帮助该同学设计一个能尽量减小实验误差的测量电路,并在虚线框内画出原理图,要求标明给定器材的符号。用需要测量的物理量和电路中器材已给的物理量,写出电压表内阻的计算式R
v
=
。并从图中所给的器材中选出你所需要的器材,连接成实验电路图。
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