某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,串联了一只2Ω的保护电阻R0,实验电路如图(甲)所示,请回答下列问题:
(1)按电路原理图(甲)连接实物电路图(乙). (2)接好电路后,该同学开始实验,闭合电键S后,他发现电流表的示数为零,电压表的示数不为零,他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b和b、c及d、e时,示数均为零,把两表笔接c、d时,其示数与电压表示数相同,检查各接线柱均未接错,且接触良好,各接线之间也未发生短路,由此可推断故障原因应是______. (3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列五组数据:
U(V) | 1.40 | 1.30 | 1.20 | 1.10 | 1.00 | I(A) | 0.04 | 0.07 | 0.12 | 0.17 | 0.20 |
答案
解;(1)由电路图,按顺序先将串联部分连在电源两端,再把电压表并联在滑动变阻器及电流表两端,如图
(2)电流表没有示数,说明电路中一定存在开路;而两表笔分别接a、b和b、c及d、e时,示数均为零,说明电路仍没有连通; 而把两表笔接c、d时,其示数与电压表示数相同,说明c、d间应出现了断路; 故答案为:c、d之间滑动变阻器断路 (3)通过描点连线可得图象如上图; 由图可知,电动势E=1.50V, 电压为0.9V时,电流为0.24; 由闭合电路欧姆定律可知:E=U+I(r+R0) r=-2=0.5Ω 故答案为:(1)如图;(2)c、d间应出现了断路;(3)如图;1.50;0.5. |
举一反三
(1)如图一所示给出的是用20分度的游标卡尺测量某一物体的长度时的示数,此读数应为______mm. (2)如图二中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数,此读数应为______mm. (3)用多用电表的欧姆档测电阻时,将选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置时,进行测量待测电阻,根据图三所示的表盘,被测电阻阻值为______Ω. (4)某同学利用图四甲装置测定干电池的电动势和内阻,测得的电压和电流的关系图象图四乙所示,这个电池的电动势为E=______V,内阻r=______Ω. | 两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录是电流表A和电压表V2的测量数据.根据数据描绘了如图乙所示的两条U-I直线.则图象中两直线的交点表示的物理意义是( )A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端 | B.电源的输出功率最大 | C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W | D.电源的效率达到最大值 | 柠檬电池内阻可能较大,如图电路可以测定该柠檬电池内电阻.探究小组成员多次改变电阻箱电阻值,记录下电阻箱阻值及相应电流计示数,并算出电流倒数,将数据填在如下表格中
外电阻(Ω) | 电流I(mA) | 电流倒数1/I(mA-1) | 9000 | 0.0502 | 19.92 | 8000 | 0.0528 | 18.93 | 6000 | 0.0594 | 16.84 | 5000 | 0.0633 | 15.80 | 4000 | 0.0680 | 14.71 | 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a).
①在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接. ②请完成下列主要实验步骤; A、检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是______; B、将开关s1闭合,开关s2断开,电压表的示数是1.49V; C、将开关s2______,电压表的示数是1.16V;断开开关s1. ③使用测得的数据,计算出干电池的内阻是______(计算结果保留二位有效数字). | 要求测量由两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r(约几欧),提供下列器材:电压表V1(量程3V,内阻1kΩ)、电压表V2(量程15V,内阻2kΩ)、电阻箱(0-9999Ω)、电键、导线若干. 某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路.实际步骤如下: (1)合上电键S,将电阻箱R阻值调到R1=10Ω,读得电压表的读数为U1. (2)将电阻箱R阻值调到R2=20Ω,读得电压表的读数为U2. 由方程U1=E1-r、U2=E-r解出E、r,为了减少实验误差,上述实验在选择器材和实验步骤中,应做哪些改进?______ A、应选择V1进行实验 B、应选择V2进行实验 C、改变电阻箱阻值R,读取若干个U的值,由I=计算出电流的值,然后作出U-I图线,由图线求得E、r值. D、本实验原理不符合“伏安法”的实验要求,无法得到E、r的值. |
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