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1、 (a)電流表(量程0.6 A、3 A)； (b)電壓表(量程3 V、15 V)； (c)定值電阻(阻值1 Ω、額定功率5 W)； (d)定值電阻(阻值10 Ω、額定功率10 W)； (e)滑動變阻器(阻值范圍0～10 Ω、額定電流2 A)； (f)滑動變阻器(阻值范圍0～100 Ω、額定電流1 A)． 那么，(1)要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇________ V，電流表的量程應(yīng)選擇________ A；R0應(yīng)選擇________ Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是________Ω的滑動變阻器． (2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_________________________________．
解析 (1)由于電源是一節(jié)干電池(約1.5 V)，所以選量程為3 V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般為幾歐，加上保護(hù)電阻，最大電流也在1.0 A以下，小于量程3 A的 答案 (1)3 0.6 1 0～10 (2)電壓表的分流 2、某個實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為用一只已知內(nèi)阻的電流表和電阻箱，采用如圖7－5－15甲所示的電路測電源電動勢與內(nèi)阻，比常規(guī)的伏安法更準(zhǔn)確．若電流表內(nèi)阻阻值為RA，則測量的方法與步驟是：
圖7－5－15 (1)將電阻箱阻值R調(diào)到最大，閉合S后觀察電流表示數(shù)，然后再調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)指到某兩個恰當(dāng)?shù)闹?，記下此時電阻箱的阻值R1、R2及對應(yīng)的電流I1、I2； (2)根據(jù)以上的數(shù)據(jù)及閉合電路歐姆定律，建立方程組，即可求出電源的電動勢E與內(nèi)阻r.該方程組的表達(dá)式是：________、________．該實(shí)驗(yàn)小組現(xiàn)在手頭只有一個電流表，只知其內(nèi)阻很小，卻不知具體阻值．為了測出該電流表的內(nèi)阻，她們找來了如圖乙所示兩節(jié)干電池等實(shí)驗(yàn)器材．請你用筆畫線將圖中的實(shí)物連接成能測出電流表內(nèi)阻的電路．注意滑動變阻器串聯(lián)接入電路起限流作用，開關(guān)閉合前其阻值應(yīng)___________________________________ _________________________________________________________________． 解析 根據(jù)題圖示電路，利用閉合電路歐姆定律可得：E＝I1(R1＋RA＋r)、E＝I2(R2＋RA＋r)；兩節(jié)干電池的電動勢大約為3 V，電流表應(yīng)選0.6 A量程，在連接電路時，本著先串后并的原則進(jìn)行． 答案 E＝I1(R1＋RA＋r) E＝I2(R2＋RA＋r) 連線如圖 調(diào)至最大
3、某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖7－5－16所示的電路測量某干電池的電動勢E和內(nèi)阻r，R為電阻箱， V為理想電壓表，其量程略大于電池的電動勢．實(shí)驗(yàn)中通過多次改變電阻箱的阻值R，從電壓表上讀出相應(yīng)的示數(shù)U，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關(guān)系，于是求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示.
回答下列問題： (1) 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)原理，你認(rèn)為第______(填序號)組數(shù)據(jù)是錯誤的，原因是_______________________________________________________ _________________________________________________________________. (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請在圖7－5－17所給的坐標(biāo)系中繪出 (2) 由圖線可知，該干電池的電動勢E＝________ V，內(nèi)阻r＝________ Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
圖7－5－17 解析 (1)根據(jù)E＝U＋ (2)根據(jù)給定的各組
(3)根據(jù) 答案 (1)3 隨著電阻的減小路端電壓應(yīng)逐漸減小 (2)見解析圖 (3)2.9 0.71 4、在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材： A．干電池E(電動勢約為1.5 V、內(nèi)電阻大約為1.0 Ω) B．電壓表V(0～15 V) C．電流表A(0～0.6 A、內(nèi)阻0.1 Ω) D．電流表G(滿偏電流3 mA、內(nèi)阻Rg＝10 Ω) E．滑動變阻器R1(0～10 Ω、10 A) F．滑動變阻器R2(0～100 Ω、1 A) G．定值電阻R3＝990 Ω H．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，其中應(yīng)選用的滑動變阻器是________(填寫“R1”或“R2”)； (2)請在線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號； (3)如圖7－5－18所示為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計的實(shí)驗(yàn)，繪出的I1－I2圖線(I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù))，由圖線可求得被測電池的電動勢E＝________ V，內(nèi)電阻r＝________ Ω.
圖7－5－18 解析 從實(shí)驗(yàn)操作方便和安全角度出發(fā)，滑動變阻器選小阻值，大額定電流的R1；所給器材中電壓表量程過大，不能選用，需要把電流表G與R3串聯(lián)，被測量電源的內(nèi)阻很小，電流表相對電源用外接法；圖象與縱軸的截距為1.47 mA，為斷路時通過G的電流．?dāng)嗦冯娏鞒艘?R3＋Rg)等于1.47 V，為電源電動勢；圖線的斜率為電源內(nèi)阻r＝0.83 Ω. 答案 (1)R1 (2)電路圖如圖所示 (3)1.47(1.46～1.48均對) 0.83(0.81～0.85均對)
5、某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，串聯(lián)了一只2.5 Ω的保護(hù)電阻R0，實(shí)驗(yàn)電路如圖7－5－19所示． (1)連好電路后，當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵時，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0.檢查各接線柱均未接錯，接觸良好且未發(fā)生短路；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是________．
圖7－5－19 (2)在圖7－5－20中按電路原理圖及用多用電表的電壓擋檢查電路時，把兩表筆分別接c、d時的實(shí)物電路圖(如圖7－5－20所示)以筆畫線代替導(dǎo)線連接起來．
圖7－5－20 (3)排除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測定得到下列數(shù)據(jù)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖7－5－21中的坐標(biāo)上畫出U－I圖線，由圖線知：電池的電動勢為________，內(nèi)阻為________．
圖7－5－21 解析 (1)用電壓表檢測c、d時，電壓表有示數(shù)，說明有電流通過電壓表，但沒有電流通過多用電表所并聯(lián)的電路，說明多用電表所并聯(lián)的電路發(fā)生斷路故障．由已知條件可知，是滑動變阻器R發(fā)生故障．(3)電源的伏安特性曲線為直線，使直線通過盡量多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，其他點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)．由U＝E－I(r＋R0)可知，縱軸截距表示電動勢，則E＝1.50 V，斜率絕對值表示r＋R0，則：r＋R0＝ 答案 (1)R斷路 (2)如圖甲所示
(3)如圖乙所示 1.50 V(1.41～1.51 V均可) 0．5 Ω(0.5～0.7 Ω均可) 6、①用電壓表、電流表測定電池的電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)．采用的是下列________電路圖．
②某同學(xué)將和測得的數(shù)值逐一描繪在坐標(biāo)紙上，再根據(jù)這些點(diǎn)分別畫出了圖線a與b，如圖實(shí)9-1所示，你認(rèn)為比較合理的是圖線________(填“a”或“b”)．
實(shí)圖9-1 ③根據(jù)該圖線得到電源電動勢的大小是________V；內(nèi)阻是________Ω(結(jié)果保留兩位小數(shù))． 解析?、贉y定電源的電動勢及內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，原理是閉合電路的歐姆定律，電壓表要測量路端電壓，電流表要測電路中的總電流，所以AB項(xiàng)錯誤；為了使內(nèi)電阻測量準(zhǔn)確，電流表要采用內(nèi)接法，所以C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確．②描出點(diǎn)后應(yīng)用直線把各點(diǎn)連接起來，所以選a.③利用圖象縱軸上的截距求得電動勢為1.44 V，曲線的斜率絕對值為電源的內(nèi)阻值，約在0.86～0.91 Ω之間． 答案?、貲?、?i>a?、?.43～1.46 0.91(0.86～0.98都算對) 7、某同學(xué)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材： A．被測干電池一節(jié) B．電流表：量程0～0.6 A，內(nèi)阻0.1 Ω C．電流表：量程0～3 A，內(nèi)阻0.024 Ω D．電壓表：量程0～3 V，內(nèi)阻未知 E．電壓表：量程0～15 V，內(nèi)阻未知 F．滑動變阻器：0～10 Ω，2 A G．滑動變阻器：0～100 Ω，1 A H．開關(guān)、導(dǎo)線若干 在伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差．在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻． (1)在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篲_______(填寫選項(xiàng)前的字母)； (2)在實(shí)圖9-2(a)方框中畫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖；
實(shí)圖9-2 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖7-5-10(b)所示的U?I圖象，則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后，干電池的電動勢E＝________ V，內(nèi)電阻r＝________ Ω. 答案 (1)ABDFH (2)如圖
(3)1.5 1 8、某同學(xué)要測量一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關(guān)和導(dǎo)線若干，該同學(xué)按如實(shí)圖9-3所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得的數(shù)據(jù)如下表所示.
實(shí)圖9-3
(1)若利用圖象確定電池的電動勢和內(nèi)阻，則應(yīng)作________(填“R?I”或“R? (2)利用測得的數(shù)據(jù)在實(shí)圖9-4中畫出適當(dāng)?shù)膱D象； (3)由圖象可知，該電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω；
實(shí)圖9-4 (4)利用該實(shí)驗(yàn)電路測出的電動勢E測和內(nèi)阻r測與真實(shí)值E真和r真相比，理論上E測________E真，r測________r真(填“>”“<”或“＝”)． 解析 本題是設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，考查測電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、誤差分析．(1)E＝IR＋Ir，R＝ (3)圖象與縱軸的交點(diǎn)為電源的內(nèi)電阻的負(fù)值．圖象的斜率為電源的電動勢． (4)由于 可解得r測＝r真＋RA>r真，E測＝E真． 答案 (1)R (2)如圖所示
(3)6.0(5.8～6.2都可以) 2．0(1.8～2.2都可以) (4)＝ > 9、為了測量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計了如實(shí)圖9-5甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R為電阻箱，R0＝5 Ω為保護(hù)電阻． (1)按照圖甲所示的電路圖，某同學(xué)已經(jīng)在圖乙所示電路中完成部分導(dǎo)線的連接，請你完成余下導(dǎo)線的連接．
實(shí)圖9-5
實(shí)圖9-6 (2)斷開開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值．多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R，并以 (3)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是________________________________. 解析 (1)對電路圖的連接按照一定的順序進(jìn)行，先串后并，從R0的左端連接電阻箱R的一個接線柱，另一個接線柱和電池組的負(fù)極相連，電壓表并在R兩端，連接電壓表的“－”和“3”兩個接線柱；(2)對電路圖甲圖由閉合電路歐姆定律得：E＝ 答案 (1)如圖所示
(2)2.9 1.1(或1.2) (3)電壓表的分流作用造成流過電阻箱的電流總是比電池實(shí)際輸出電流小(說出電壓表的分流作用可給分) 10、為測量一電源的電動勢及內(nèi)阻 (1)在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9 V的電壓表 A．量程 B．量程 C．量程 選擇電壓表________串聯(lián)________kΩ的電阻可以改裝成量程為9 V的電壓表．
解析 (1)改裝電壓表需根據(jù)電壓表內(nèi)阻計算分壓電阻的電阻值， 表的量程擴(kuò)大3倍即為改裝的電壓表，故應(yīng)選C，要將量程為3 V，內(nèi)阻3 kΩ的電壓表改裝為量程為9 V的電壓表，串聯(lián)分壓電阻的阻值為R＝ (2)電路原理圖如圖所示．
(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律知E＝3U＋ 將U1＝1.50 V，R1′＝15.0 Ω及U2＝2.00 V，R2′＝40.0 Ω 分別代入上式聯(lián)立解方程組得E＝7.5 V，r＝10.0 Ω. 答案 (1)C 6 (2)見解析 (3)7.5 10.0 |
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，所以選量程為0.6 A的電流表；由于電池內(nèi)阻較小，保護(hù)電阻不宜太大，選1 Ω的即可，否則會使電流表、電壓表讀數(shù)范圍較小，造成較大的誤差；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就能很好地控制電路中的電流和電壓，因此取0～10 Ω范圍．(2)由于電壓表的分流作用，使電流表讀數(shù)總是比干路電流小，造成E測<E真，r測<r真．
(Ω－1)
(V－1)
