- 测定电源的电动势和内阻
- 共124题
某同学利用如图a所示电路来测量一节干电池的电动势和内电阻,实验时共记录5组伏特表和安培表的示数(电表均视为理想电表),并绘得如图b所示的U~I图线。
(1)由图线可知该干电池的电动势E=______V、内电阻r=_________Ω;
(2)该同学选用的滑动变阻器标明“10 Ω、2.5A”,实验时将滑片从左端缓缓向右移动,记录第1组数据时滑片大约移动了
A.1/4长度
B.1/3长度
C.1/2长度
D.2/3长度
(3) 改变滑动变阻器阻值,直至电源输出功率达到最大,请在图b上画出表示最大输出功率的“面积”图。
正确答案
(1)1.5 、 2/3
(2)C
(3)
解析
略
知识点
某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时,发现里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形的层叠电池。为了测定层叠电池的电动势和内电阻,实验室中提供如下器材:
A.电流表A1(满偏电流10mA,内阻10Ω);
B.电流表A2(0~0.6~3A,内阻未知);
C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1.0A);
D.定值电阻R(阻值990Ω);
E.开关S与导线若干。
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图甲所示的电路,请你按照电路图在图乙中完成实物连线。
(2)该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据,绘出如图丙所示的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E=____________V,内阻r=_____________Ω。(保留两位有效数字)
正确答案
(1)(连线画在右边图上)
(2) 9.1(±0.1) ,10
解析
略
知识点
23. (1) “测定一节干电池电动势和内阻”的实验电路图如图a所示
①第一组同学实验后得到了如图b的U-I图象,则电池内阻为______Ω。
②第二组同学测量另一节干电池,初始时滑片P在最右端,P向左滑行的距离为x。由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图c所示。根据图象可知,电池的电动势为______V,内阻为______(电压表、电流表均为理想电表)
(2)如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中R表示该电阻在0℃时的电阻值,已知图线的斜率为k,若用该电阻与电池(电动势为E、内阻为r)、理想电流表A、滑动变阻器R′串联起来,连接成如图乙所示的电路。用该电阻做测温探头,把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
①根据图甲,温度为t(t>0℃)时电阻R的大小为______。
②在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系,请用E、R、k、r、R′(滑动变阻器接入电路的阻值)等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t=______。
③如果某次测量时,“金属电阻温度计”的指针正好指在温度刻度的10℃到20℃的正中央,则温度的测量值应_____15℃(填“大于”、“小于”或“等于”)
正确答案
(1)①1.5 ②1.48;1.0
(2)① ;②
;③小于
解析
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知识点
23.用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。
A.电压表(量程为6V、内阻很大)
B.电压表(量程为3V、内阻很大)
C.电流表(量程为3A、内阻很小)
D.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω、额定电流为4A)
E.小灯泡(2A、5W)
F.电池组(电动势为E、内阻为r)
G.开关一只,导线若干
实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表的示数增大,则电压表
的示数减小。
(1)请将设计的实验电路图在图甲所示的虚线方框中补充完整。
(2)在每一次操作的过程中,同时记录电流表、电压表
和电压表
的示数,组成两个坐标点(
)、(
),标到U—I坐标系中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图乙所示,则该电池组的电动势E=_________V、内阻r=_________Ω。
(3)在U—I坐标系中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_________Ω。
正确答案
解析
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知识点
23.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势E约为1.5V,内电阻r小于)
B.电流表A1(0~3 mA,内阻)
C.电流表A2(0~0.6 A,内阻)
D.滑动变阻器R1()
E.滑动变阻器R2()
F.定值电阻R0()
G.开关和导线若干
(1)甲图为测定待测干电池的电动势和内电阻的实验电路图,在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选( );与滑动变阻器串联的电流表应选( );与定值电阻Ro串联的电流表应选( ).(填写器材前的字母代号)
(2)根据(1)中的合理的实验电路并利用测出的数据绘出I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),请在图乙坐标系中作出I1—I2,的定性图线,则图线斜率的绝对值等于( )。(用题中所给的各物理量的符号表示)
(3)若将图线的纵坐标改为 ( ),横轴仍为I2,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。
正确答案
(1)D;C;B
(2);
(3)
解析
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知识点
23.用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r,所给的器材有:A.电压表V:0~3~15V B.电流表A:0~0.6~3A C.滑动变阻器R1(总阻值20) D.滑动变阻器R2(总阻值100)E.开关S和导线若干
(1)电压表量程选用______________;滑动变阻器选用_________(填R1或R2);
(2)在图中将电压表加入实验电路中;
(3)在U-I图中已画出七组实验数据所对应的坐标点,请根据这些点作出U-I并由图线求出:E=________V,r=_________
正确答案
(1)0~3V
(2)略
(3)E=1.45V(1.43~1.47V均可),r=0.70(0.60~0.80均可)
解析
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知识点
23.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6A,内阻忽略不计)和若干导线。
(1)请根据测定电动势E、内电阻r的要求,用实线把图甲中的器件连接成实验电路;
(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,请先读出R=2.6Ω时电流表的示数(如图乙所示)I= A,然后在图丙所示的坐标系中描出该点,最后把图丙中已经给出的点和你所描出的点中符合实际的点用平滑的曲线连接成R—1/I图像;
(3)该实验中,R与1/I之间的线性函数关系式为 ,根据图丙中描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻r= Ω。
正确答案
(1)实验电路如图所示;
(2)0.500A,描出的点和图像如图所示;
(3)R= E/I-r,E≈1.50V(1.46~1.54V均正确),r≈0.30Ω(0.25~0.35Ω均正确)
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知识点
23.甲同学在实验室做《测定电源电动势和内阻》的实验,乙同学想同时测出一定值电阻的阻值,设计电路如图(Ⅰ)所示,调节滑动变阻器滑动触头P向某一方向移动时,甲同学记录了电流表和电压表
的示数,乙同学记录的是电流表A和电压表
的示数,两人根据数据描绘了如图(Ⅱ)所示的两条U—I直线回答下列问题:
(1)观察图象,可知图线是根据( )同学的数据所描绘的
(2)根据图(Ⅱ),可以求出定值电阻=( )
,电源电动势
=( )
,内电阻
=( )
(结果保留两位有效数字)
(3)图象中两直线的交点表示( )
A.此时滑动变阻器的滑片P滑到了最右端
B.本电路中此时电源的输出功率最大
C.此时定值电阻上消耗的功率约为
D.此时电源的效率达到最大值
(4)甲同学认为和
的接入是导致电动势和内阻测量的系统误差的因素之一,请你作出判断:( )(填“是”或者“不是”)
正确答案
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知识点
23.同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约有1伏多一点.甲同学找来了一个土豆做实验,当用量程为0~3V、内阻约的伏特表测其两极时读数为0.96V.但当他将四个这样的水果电池串起来给标值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表测量其电压确实能达到3V多.据您猜想,出现这种现象的原因是:( )(不要求写分析、推导过程).
(2)甲同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,读得此时的读数为.乙同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为
,根据前面用伏特表测得的0.96V电压,由全电路欧姆定律得:
.因而甲同学说土豆的内阻为
,而乙同学则说是
.请你判断,用甲同学或乙同学的方法测量“土豆电池”的内阻,结果是否准确,为什么?请分别说明理由.对甲方法的判断:( );对乙方法的判断:( )。
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表(量程为0~0.6A,内阻为
)
B.灵敏电流表(量程为0~0.6mA,内阻为
)
C.灵敏电流表(量程为0~
,内阻未知)
D.滑动变阻器(最大阻值约
)、
E.滑动变阻器(最大阻值约
)
F.定值电阻(阻值)
G.变阻箱(0~)
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是( )(填器材前的字母代号).
②在右方框中画出应采用的电路。
正确答案
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知识点
23.为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,为保护电阻。
(1)按照图甲所示的电路图,将图乙所示的实物连接成实验电路。
(2)断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值,多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以为纵坐标,以
为横坐标,画出
的关系图线(该图线为一直线),如图丙所示,由图线可求得电池组的电动势E=( ) V,内阻r=( )Ω.(保留两位有效数字)
正确答案
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