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题型:简答题
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简答题 · 12 分

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14(a)。

①在图14(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14(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)。

④由于所有电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”)。

正确答案

①如图所示

 ②20Ω,闭合  ③0.69  ④小

解析


知识点

测定电源的电动势和内阻
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题型:简答题
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简答题 · 22 分

现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有:电流表,内阻为1.0; 电压表;阻值未知的定值电阻;开关S;—端连有鳄鱼夹P的导线,其他导线若干。某同学设计的测量电路如图(a)所示。

(1)按图(a)在实物图(b)中画出连线,并标出导线和其P端。

            

(2)测量时,改变鳄鱼夹P所夹的位置,使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路,记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I。 数据如下表所示。根据表中数据,在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整,并画出U-I图线。

正确答案

(1)答案如图所示(3分,有任何错误都不能给这3分)

(2)

(3)2.90(3分,在2.89-2.91之间均给分);1.03(3分,在0.93-1.13之间均给分)

解析

略。

知识点

测定电源的电动势和内阻
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题型:填空题
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填空题 · 8 分

某学生实验小组利用图(a)所示电路,测皿多用电表内电池的电动势和电阻“xlk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:

多用电表;

电压表:里程5V,内阻十儿千欧;

滑动变阻器:最大阻值5kΩ

导线若干。

回答下列问题:

(1)将多用电表挡位调到电阻“xlk”挡,再将红表笔和黑表笔    ,调零点。

(2)将图(a)中多用电表的红表笔和     (填“1”或“2)端相连,黑表笔连接另一端。

(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多角电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为     kΩ和     V 。

(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为      kΩ。

(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为   V,电阻“xlk”挡内部电路的总电阻为   kΩ。

正确答案

(1)短接

(2)1

(3)15.0;3.60

(4)12.0

(5)9.00;15.0

解析

(1)将多用电表调挡位后,需将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零。

(2)多用电表的红表笔对应欧姆表内电源的负极,应解电压表的负接线柱,与1端相连。

(3)多用电表读最上面的表盘,并乘以1K,为15.0 kΩ;电压表读数为3.60V。

(4)滑动变阻器的阻值为零时,多用电表的读数为电压表的内阻,为12.0kΩ。

(5)由闭合电路欧姆定律和欧姆定律U=IRv知,,代入数据有:,联立求解得

知识点

测定电源的电动势和内阻
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题型:简答题
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简答题 · 8 分

在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路。

(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到__     _,(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)

(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值=10的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是        ,(选填“1”或“2”)

(3)根据实验数据描点,绘出的图象是一条直线,若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=       ,内阻r=        ,(用k、b和R0表示)

正确答案

(1)最大值;

(2)2;

(3)

解析

解析:(1)为了安全。

(2)若R=300Ω,电流约,若R=60Ω,电流约,后者电流读数大,误差小,所以填2。

(3)电流,得图象的斜率,截距,所以电动势,内阻-R0

知识点

测定电源的电动势和内阻
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题型:填空题
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填空题 · 4 分

在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中

(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图A.所示。图中未接导线的A端应接在_______点(选填: “B”、“C”、“D”或“E”)。

(2)实验得到的U-I关系如图B.中的直线1所示,则电池组的电动势为_______V,内电阻阻值为_______

(3)为了测量定值电阻的阻值,应在图A中将“A”端重新连接到_______点(选填: “B”、“C”、“D”或“E”),所得到的U-I关系如图B.中的直线Ⅱ所示,则定值电阻的阻值为_______

正确答案

(1) C    (2) 2.8; 2    (3) D;3

解析

(1)根据实验电路可知电流传感器串联在了电路中,另一个是电压传感器应该并联在电路中测量电路的路端电压,所以A端应该连接在C处;(2)根据闭合电路的欧姆定律:,图线的斜率表示内阻:,截距表示电动势,即E=2.8V;(3)为了测量定值电阻的阻值,应将定值电阻等效为电源的内阻,电压传感器应该并联在滑动变阻器两端,所以A端应接在D端;定值电阻的阻值为:

知识点

测定电源的电动势和内阻
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图1所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图2中的图线b。

(1)由图线a可知电池a的电动势Ea=      V,内阻ra=     Ω。

(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率Pa             Pb(填“大于”、“等于”或“小于”)。

正确答案

(1)2; 0.5;(2)小于。

解析

(1)根据E=U+r,得:

=+

图象a,截距b=0.5=,斜率K=0.25=

故电动势E==2V,

内电阻r=E•K=0.5Ω;

(2)在伏安特性曲线中,图象的截距为电源电动势的倒数,从图象可知a的截距大于b的截距,故Ea<Eb,图象的斜率表示,而a的斜率大于b的斜率,而r=kE,由图中标度,可近似得出,b的截距约为0.2;则电动势约为5V;斜率约为;则内阻约为;故Ea<Eb,ra<rb,近似作出伏安特性曲线,电阻的曲线与两电源的交点为电阻的工作点;则由图可知,图中交点的电压与电流的乘积为电源的输出功率;则电源的输出功率Pa<Pb

知识点

测定电源的电动势和内阻
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题型:简答题
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简答题 · 17 分

(1)(7分)某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为_____cm/s,R在上升过程中运动轨迹的示意图是_____。(R视为质点)

(2)(10分)为测量一电源的电动势及内阻

①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表

A. 量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表

B. 量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表

C. 量程为3V、内阻为3kΩ的电压表

选择电压表_____串联_____kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表。

②利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图。

③根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0Ω,电压表示数为2.00V时,电阻箱的阻值为40.0Ω,则电源的电动势E=_____V、内阻r=_____Ω。

正确答案

见解析。

解析

(1)“研究运动的合成与分解”实验中:

小圆柱体R在竖直方向匀速运动有,在水平方向做初速为0的匀加速直线运动x=at2,得a=2cm/s2,R的速度大小为,轨迹示意图是D。

(2)①选择量程为3V、内阻大约为3KΩ的电压v3表盘刻度改装容易,读数容易,改装后量程和内阻都扩大3倍,所以改装时需要串联6 KΩ的电阻。

②实验原理电路图:

③电压表示数为1.50V时,改装电压表的示数为4.50V,即加在电阻箱上的电压是4.50V,根据闭合电路的欧姆定律E=4.5+r,同理有E=6.0+r。连立二式解得E=7.5V,r=10Ω。

知识点

运动的合成和分解测定电源的电动势和内阻
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E。

①先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图,其示数为____V。

②然后,用电压表、电阻箱R、定值电阻、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势。

(ⅰ)根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路。

(ⅱ)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表相应示数U。该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的1/R与1/U的值。请用表中数据在坐标纸上描点,并作出1/U-1/R图线。

(iii)从图中可求得E=               V。

正确答案

见解析。

解析

①选择开关位于直流电压10V档,按电表中央刻度0-10V刻度读数,最小刻度为0.2V,电池的电动势为9.4V。

②       (ⅰ)连接电路如图所示。

(ⅱ)图象如图所示

根据闭合电路欧姆定律有,化简得,可知图中可知在纵轴的截距b=1/E。因此可求出电动势的大小。

(iii)9.5~11.1

知识点

测定电源的电动势和内阻
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题型:简答题
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简答题 · 19 分

(1)如图所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的________面不能用手直接接触。

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图所示,计算折射率时,用________(填“d”或“e”)得到的值较小,用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。

(2)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响,实验器材如图所示。

①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式______,利用测量数据作出U-I图象,得出E和r.

②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图中用笔画线代替导线连接电路。

③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中(a)(b)(c)(d)所示,由此可知:

在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

曲线(c)对应的电源电动势E=__________V,内阻r=________Ω,当外电路总电阻为2500 Ω时,该电源的输出功率P=________mW.(均保留三位有效数字)

正确答案

(1)光学 d e

(2)①U=E-Ir ②如图所示  ③不变 增大 0.975 478 0.268

解析

(1)玻璃砖的光学面不能用手直接接触,接触面的污渍会影响接触面的平整,进而影响折射率的测定,连接dc、 ec并延长至玻璃砖的光学面与白纸的交线,交点为出射点,入射点与出射点的连线即为折射光线,入射角一定,用d点时,折射角大,折射率小;对于两光学面平行的玻璃砖,入射光线和出射光线平行,ec连线与入射光线平行,误差小。

(2)①根据闭合电路的欧姆定律,U=E-Ir.

②如图所示。

③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势,交点纵坐标不变,所以电动势不变,为0.975 V;图线斜率的绝对值即为内阻,斜率的绝对值变大,内阻变大,(c)对应图线斜率绝对值约为478(从线上选取两点即可求斜率),电源的输出功率=2.68×10-4 W=0.268 mW.

知识点

测定电源的电动势和内阻测定玻璃的折射率
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

(1)(6分)某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为_______cm和_______mm。

(2)(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。

①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只_______Ω(保留一位小数)的定值电阻R1

②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;

③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=_______Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_______。

④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的识记阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是_______。(填选项前的字母)

A. 电压表内阻的影响             

B. 滑动变阻器的最大阻值偏小

C. R1的识记阻值比计算值偏小      

D. R0的识记阻值比标称值偏大

正确答案

(1)60.10;4.20

(2)①1.0;②如图所示;③ 1.66;充分利用测得的数据;④CD

解析

略。

知识点

刻度尺、游标卡尺的使用测定电源的电动势和内阻
下一知识点 : 用多用电表测电阻
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