(12分)某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)一个阻值未知的电阻R0电压表(内阻很大

(12分)某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)一个阻值未知的电阻R0电压表(内阻很大

题型:不详难度:来源:
(12分)某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:

待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
一个阻值未知的电阻R0
电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块
电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干。
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。
根据题中所给信息解答下列问题:
①在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________,滑动变阻器应选择_________(填器材代号“A”或“B”);
②在坐标纸上作图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)
③若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。
答案
14①5V A   ② U1 I   U1-U2  ③大于
解析
①由电源电动势只有4V可知电压表量程只要5V,滑动变阻器应该选A,
②由全电路欧姆定律可知,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用U1 I   表示;U1-U2为R0两端电压,再由欧姆定律可知计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用U1-U2 表示。
③由于电压表           的分流原因,所以测量值会比真实值更大
举一反三
(14分)冬、春季节降水量小,广东沿海附近江河水位较低,涨潮时海水倒灌,出现所谓“咸潮”现象,使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高,水质受到影响。



为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图13(a)所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水。安装前他用如图13(b)游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图13(c)所示。
他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300μA、内阻50Ω的电流表,最大阻值1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干。图14坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值。
根据以上材料完成以下问题:
(1)测量玻璃管内径时,对应图13(b)中的游标卡尺中的ABC三部分中的哪一部分与玻璃管内壁接触(填代号);
(2)玻璃管的内径d多少mm;
(3)求水的电阻率ρ多大;(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字)
(4)如图15中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成能测出图14数据的实物连接图;
(5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至哪端。
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在“伏安法测干电池的电动势和内电阻”实验中,通过改变滑动变阻器电阻大小,测量并记录多组路端电压和相应电流值,某同学的实验数据如下表所示,与预想的实验结果不一致。由实验数据来分析,他所连接的电路可能是如图所示电路图中的                  (   )
U/V
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
I/A
0.18
0.21
0.25
0.27
0.30
0.33
   
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(10分)甲、乙两同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值,电流表(量程0-5mA,内阻约10Ω),电压表(量程0-3V,内阻约3000Ω),最大阻值为1700Ω的滑动变阻器,电源E(电动势约为3V),开关S、导线若干。两人将其测量数据绘成UI图象后如图甲和图乙所示。
(1)由图甲得Rx=___________Ω;由图乙得Rx=___________Ω;(结果保留三位有效数字)
(2)在下面方框中分别画出甲、乙两位同学所用的测量电路,并由测量结果判定____________同学测量结果较为准确。
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图(a)中E为电源,其电动势为εR1为滑动变阻器,R2为电阻箱,A为电流表,用上述器材,按图(b)所示电路经以下步骤可近似测得A的内阻RA:①闭合k1,断开k2,调节R1,使电流表的读数等于其量程I0;②保持R1不变,闭合k2,调节R2,使电流表的读数等于I0/2,然后读出R2的值,取RAR2
(1)按图(b)所示电路在图(a)所给出的实物图中画出连接导线。
(2)真实值和测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差,即(RAR2)/RA,试导出它与电源电动势ε、电流表量程I0及电流表内 阻RA的关系式。
(3)若I0=10mA,真实值RA约为30Ω,要想使测量结果的相对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏?
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(1)(6分)一组同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,用正确的操作方法,测定了6组摆长L和周期T的对应值。为了求出当地的重力加速度g,4位同学提出了4种不同的处理方法:
A.从测定的6组对应值中任意选取1组,用公式g=4π2L/T2求出g作为测量值
B.先分别求出6个L值的平均值求出g作为测量值
C.先分别用6组LT的对应值,用公式g=4π2L/T2求出6个对应的g值,再求这6个的平均值作为测量值
D.在坐标纸上作出T2L图象,从图中计算出图线的斜率k,根据g=4π2/k求出g作为测量值
你认为以上4种方法中,错误的是哪一种    (填代号即可),其余正确方法中,偶然误差最小的是    (填代号即可)
(2)(10分)为测出量程为3 V,内阻约为2 kΩ电压表内阻的精确值。实验室中可提供的器材有:
电阻箱R,最大电阻为9 999.9 Ω定值电阻r1=5 kΩ,定值电阻r2=10 kΩ

电动势约为12 V,内阻不计的电源E,开关、导线若干。
实验的电路图如图所示,先将R调到最大连好电路,再调节电阻箱R的电阻值,使得电压表的指针半偏,记下此时电阻箱R的电阻值R1;然后调节电阻箱R的值,使电压表的指针满偏,记下此时电阻箱R的电阻值R2
①实验中选用的定值电阻是                                        
②此实验计算电压表内阻RV的表达式为RV                                        
③若电源的内阻不能忽略,则电压表内阻RV的测量值将                                        
A.偏大  B.不变  C.偏小  D.不能确定,要视电压表内阻的大小而定
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