- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
用伏安法测定干电池的电动势E和内电阻r实验。
(1)在下面方框内画出实验电路图。
(2)由测量数据,在U-I图中描出的点迹如下图所示,画出图线并由此得出干电池的电动势为_______V,干电池的内电阻为______Ω。
正确答案
(1)如下图(2)1.500.01 1.00—1.04
试题分析:(1)用伏安法测量电源的电动势和内阻,滑动变阻器采用限流式接法,电压表测的是路端电压,应将电流表采用内接法测量的误差较小,设计电路如上图所示。
(2)外电压与电流成线性关系,图线是一条直线,根据点迹作出U-I图线,纵轴截距表示电动势的大小,图线斜率的绝对值表示内阻的大小。由闭合电路欧姆定律U=E-Ir,知U-I成线性关系,图线的纵轴截距为1.50,所以E=1.50V,图线斜率的绝对值。
(8分)(1)下图为多用电表表盘,若将该表选择旋钮置于25mA挡,则读数为 mA .
(2)某同学用多用电表粗测某电阻的阻值,当用“×100”倍率的挡位测量时,发现表头指针向右偏转角度过大,为减小误差,应将选择开关拨到 “ ”倍率的挡位(选填“×10”或“×1k”).如果换挡后立即用表笔连接电阻读数,该同学欠缺的实验步骤是: .补上该步骤后,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是 Ω.
正确答案
10.0 “×10” 把红、黑表笔短接,重新欧姆调零 220
试题分析:(1)若将该表选择旋钮置于25mA挡测电流,应从“250”档读数,每小格表示的电流数为5mA,电流读数为:格子数×5=20.0×5=100mA。读数再除以100,则结果为10.0mA
⑵用欧姆表测电阻,为减小误差应尽量使指针指在中值电阻附近,指针向右偏转角度过大,说明所选倍率偏大,应将开关拨至×10档,但换档后应注意重新欧姆调零。
(10分)电动自行车具有环保、节能、便捷等优点,但电动自行车的电瓶用久以后性能会下降,表现之一为电池的电动势变小,内阻变大.某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电,取下四块电池,分别标为A、B、C、D,测量它们的电动势和内阻.
(1)用多用电表直流电压“50 V”挡测量每块电池的电动势.测量电池A时,多用电表的指针如图甲所示,其读数为________ V.
(2)用图乙所示的电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r,图中R0为保护电阻,其阻值为5 Ω.改变电阻箱的阻值R,测出对应的电流I,根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的-R图线,如图丙所示.由图线C可知电池C的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.
图丙
(3)分析图丙可知,电池________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)较优.
正确答案
(1)11.0(答“11”不给分) (2)12 1 (3)C
试题分析:(1)中间刻度线为直流电压档,量程50v ,而刻度共计50格,每格为1v,指针指到第11格,因此读数为11.0v,估读一位。(2)根据串联电路可得,即
,图象斜率即为电动势倒数,由图象C可以看出,当电阻箱连入电路中电阻为0时对应电流为2 A,图象C的延长线与横轴交点为R0+r=6 Ω,故电源电动势为12 V,内阻为1 Ω.(3)图象的延长线与横轴的交点离原点越远表示电源内阻越大,图象C的延长线与横轴的交点离坐标原点最近,所以电源C较优.
(9分)某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中,制成了一个苹果电池,现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻.设计好合适的电路后,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,记录多组U、I的数据,填入事先设置的表格中,然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度,重复上述步骤进行实验.按照插入深度逐渐增加的顺序,利用相应的实验数据,在U-I坐标系中绘制图象,如图乙中的a、b、c所示.
(1)实验器材有:电流表(量程1.5mA,内阻不计);电压表(量程1.5V,内阻约1kΩ);滑动变阻器R1(阻值0~200Ω);滑动变阻器R2(阻值0~5kΩ),该电路中应选用滑动变阻器 __________(选填“R1”或“R2”).
(2)某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分,请将剩余部分连接起来.
(3)在该实验中,随电极插入的深度增大,电源电动势 ,电源内阻 (均选填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)图线b对应的电路中,当外电路总电阻R=2kΩ时,该电源的输出功率P= W(计算结果保留一位有效数字).
正确答案
(1)R2(2分);(2)如右图(2分);(3)不变,减小(每空间分);(4)5×10-4(3分)。
试题分析:(1)因为水果电池的电阻较大,故选用电阻值较大的R2来当外电路的电阻;
(2)由于电流表的内阻很小,分担的电压很小,可以忽略,所以用伏安法测水果电池电动势和内阻时,电流表采取外接法误差较小,电路的连接如图所示;
(3)由图乙可知,图线与电压轴的交点不变,故电源的电动势是不变的;而插入得越深,图像为a、b、c,则对应的短路电流变大,故电源内阻减小;(4)对于图线b而言,电源的电动势为1.17V,在其上选一点,当电路中的电流为0.6mA时,电压为1.00V,故电源的内阻为r==283.3Ω,所以电源的输出功率P=
=
=5.24×10-4W。
测一个待测电阻Rx(约200 Ω)的阻值,除待测电阻外,实验室提供了如下器材:
电源E:电动势3 V,内阻不计;
电流表:量程0~10 mA、内阻r1约为50 Ω;
电流表:量程0~500 μA、内阻r2=1 000 Ω;
滑动变阻器R1:最大阻值20 Ω、额定电流2 A;
电阻箱R2:阻值范围0~9 999 Ω.
(1)由于没有提供电压表,为了测定待测电阻上的电压,应选电流表________与电阻箱R2连接,将其改装成电压表.
(2)对于下列测量Rx的四种电路图,为了测量准确且方便应选图________.
(3)实验中将电阻箱R2的阻值调到4 000 Ω,再调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可测得待测电阻Rx的测量值是________ Ω.
正确答案
(1) (2)乙 (3)187.5
为了测定待测电阻上的电压,应选内阻已知的电流表与电阻箱R2连接,将其改装成电压表.为了测量准确且方便应选电流表外接,分压电路图乙.
示数240 μA,对应电压为U=240 μA×(1 000+4 000) Ω=1.2 V;
示数I=6.4 mA,待测电阻Rx的测量值是Rx=U/I=187.5 Ω.
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