- 电学实验
- 共376题
小明用如图10 – 1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.
10.题 10 – 1图中电流表的示数为 ______ A.
11.调节滑动变阻器,电压表和电流的示数记录如下:
请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出U–I图线.
由图线求得:电动势E = __________V;内阻r = __________Ω.
12.实验时,小明进行了多闪测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合.其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为 __________________________.
正确答案
0.44
解析
电流表的读数关键是分析需要估读到下一位吗?首先分析精确度为0.1s,故需要估读到下一位
考查方向
解题思路
观察电流表的量程与精确度
易错点
读数是否需要估读到下一位
正确答案
(U–I图线见右图) 1.60(1.58 – 1.62都算对) 1.2(1.18 – 1.26都算对)
解析
由电源的“u-I”图像得纵轴截距为电动势,直线斜率为内阻
考查方向
解题思路
将闭合电路欧姆定律变形为U-I函数关系,数形结合分析
易错点
直线斜率计算的时候,纵轴长度注意不是从零开始计算
正确答案
干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差变大.
解析
从小明进行了多闪测量,花费了较长时间已经导致电池发生较大变化了,故电源的电动势与内阻已经变化了
考查方向
解题思路
误差分析电源电动势与内阻
易错点
误差分析
9.某兴趣小组利用多个柠檬制作了一个电池组,其电动势约为6 V,内阻约为1000 n。现准备利用实验室提供的下列器材简洁、精确地测出该电池组的电动势和内电阻。A.电压表V1(满偏电压4.5 V,内阻约50 kΩ)B.电压表V2(满偏电压1.2 V,内阻Rv=lkΩ)C.电流表A(0~20 mA,内阻约100 Ω)D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,l A)E.滑动变阻器R2(0~3000 Ω,0.1 A)F.定值电阻R3(阻值R3=1 kΩ)G.开关S一个、导线若干条①小组同学们共同设计了如图甲所示的电路,请在答题卡上相应的位置,按实验电路图用笔画线完成图乙中的实物连线 ;②图甲中电表l应选____,电表2应选____,滑动变阻器应选 ;(填所选器材的序号字母)③请写出该电池组的电动势E、内电阻r与所选电表测量示数(比如“V1的示数U1”、“V2的示数U2”或“A的示数I”)及相应电表已知量的电学符号(比如Rv)、定值电阻的电学符号R3的函数关系式:E=____ 。
正确答案
见解析
解析
①实物图如图所示:
②由图可知,表1余滑动变阻器并联,表2与R3并联。因为内阻较大,所以滑动变阻器只能选择3000Ω。而R3为1000Ω,根据分压原理,滑动变阻器分压较多,所以表1选A,表2选B
③根据闭合电路欧姆定律可知E=U1+Ir=U1+U2+
考查方向
本题主要考查测定电源的电动势和内阻
解题思路
根据给出的原理图可确定实物图;明确电路结构及测量原理,根据实验安全和准确性原则确定仪表;根据串并联电路的规律以及闭合电路欧姆定律联立可求得电动势.
易错点
根据电路图分析,应用闭合电路欧姆定律
知识点
12.某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池。
(1)甲同学选用图17所示的电路图测量该电池的电动势和内阻。在他测量与计算无误的情况下,他所得到的电源电动势E的测量值比真实值偏小。E的测量值比真实值偏小的原因可能是 (选填选项前的字母)造成的。
A.电压表的分流
B.电流表的分压
(2)乙同学选用图18所示的电路图测量该电池的电动势和内阻,其中定值电阻的阻值为R0,根据实验电路图连接好电路闭合开关,逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R,读出与R对应的电压表的示数U,并作记录。根据多组实验数据绘出如图19所示的图象,若已知图线的斜率为k,纵轴截距为b,则这个实验中所测电池电动势的测量值E= ,内阻的测量值r= 。
正确答案
(1)A;
(2);
。
解析
试题分析:(1)在图17中,当变阻器断路时路端电压即为电源的电动势大小,而变阻器断路时,电源与电压表构成通路,电压表的示数小于电源电压,因为电源的内阻还有一部分电压降,即电源电压的测量值小于真实值,如果当电压表的电阻非常非常的大时,误差才最小,可见产生误差的原因是电压表有一定的电阻,即电压表的分流而引起的,选A;
(2)在图18中,根据全电路欧姆定律可知E=U+I(R0+r)=U+(R0+r),该式可变形为
=
+
,故
图象的斜率为k=
,纵轴截距为b=
,故电池电动势的测量值E=
,内阻的测量值r=
—R0。
考查方向
解题思路
1、外接法实验误差来自于电压表分流
2、小电阻用外接,电池的电阻较小,所以用外接
易错点
1、本题属于常见题型。
2、本题容易错的是内外接法的选取,分压限流的选取
3、实验误差分析,图像的应用
知识点
10.电池的内阻很小,不便于直接测量。某探究小组的同学将一只2.5Ω的保护电阻R0 与电池串联后再用电流表和电压表测电池的电动势和内阻,实验电路如图1 所示。
①按电路原理图把实物电路补画完整;
请根据数据在图2 中坐标图上画出I-U 图象。连线时,有一组数据是弃之不用的,原因是_______
③由I-U 图象得出电池的电动势为V,内阻为Ω。
正确答案
①
②
原因是:数据存在严重错误
③
解析
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知识点
22.在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为一节新的干电池。
(1)用图(a)所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发现电压表读数变化不明显,原因是______________ 。
(2)为了提高实验精度,采用图乙所示电路,提供的器材:
量程3V的电压表V、量程0.6A的电流表A(具有一定内阻)、定值电阻R0(阻值未知,约几欧姆)、滑动变阻:R1(0~10Ω)、滑动变阻器R2(0~200Ω)、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S、导线若干
①路中,加接电阻凰有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是______________。
②方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用_______(填R1或R2).
③开始实验之前,S1、S2都处于断开状态。现在开始实验:
A.闭合S1,S2打向1,测得电压表的读数U0,电流表的读数为I0,则__________(电流表内阻用RA表示)
B.闭合S1,S2打向2,改变滑动变阻器的阻值,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池电动势的表达式为E=__________,内阻的表达式r=__________。
正确答案
(1)电源内阻很小
(2)
①防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏(或限制电流,防止电源短路
②R1
③
,
解析
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知识点
12.在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.干电池(电动势约为1.5V,内阻小于1.5Ω);
B.电流表G(满偏电流2mA,内阻10Ω);
C.电流表A(0~0.6A,内阻约为0.1Ω);
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A);
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A);
F.定值电阻R3=990Ω;
G.开关、导线若干.
(1)为方便且能较准确地进行测量,应选用滑动变阻器________(填写序号);
(2)请在所给方框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图;
(3)某同学根据他设计的实验测出了六组,I1(电流表G的示数)和I2(电流表A的示数),请在所给坐标纸上作出I1和I2的关系图线(下图);
(4)根据图线可得,被测电池的电动势为_________V,内阻为________Ω.
正确答案
(1)D
(2)
(3)
(4)1.46-1.49 0.77-0.81
解析
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知识点
9.小明设计了如图甲所示的电路,同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r.
(1)用笔画线代替导线按图甲电路图将图乙实验连接图补充完整;
(2)闭合电键S,移动滑动触头P,用和A测得并记录多组数据。根据数据描出如图丙所示的M、N两条U-I直线,则直线N是根据电压表_____________(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据画得的;
(3)根据图象可以求得电阻R0的测量阻值为________,电源电动势E的测量值为 _____V,内电阻
的测量值为______________
;
(4)要使实验中测量定值电阻R0的误差尽可能小,对电流表A的内阻大小的要求是_____(选填字母代号).
A.尽可能选大一点
B.尽可能选小一点
C.无要求
正确答案
(1)连线如图乙所示;
(2)V1 ;
(3)1.7,1.30 ,0.9;
(4)C
解析
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知识点
9.提供以下器材
量程为10.0mA、内阻为30Ω~ 40Ω的电流表一只
定值电阻R1=150Ω,定值电阻R2=l00
两只开关S,导线若干
要求利用这些器材测量一千电池(电动势约1. 5V)的电动势.
I.按要求在实物图上连线;
Ⅱ.用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E= ,式中各直接测得
量的意义是
正确答案
Ⅰ.如图
Ⅱ.
为只接入
时电流表的示数;
为同时接入
、
时电流表的示数
解析
I.根据分析可知,要改变电阻只能通过两电阻串并联的方式来改变,所以可以把一个开关与R2并联,通过开关控制R2是否接入电路,连接实物图,如图所示:
Ⅱ.根据闭合电路欧姆定律得:
E=I1(R1+RA+r),E=I2(R2+R1+RA+r)
解得:,其中I1是外电阻为R1时的电流,I2是外电阻为R1和R2串联时的电流.
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
题中只有两个定值电阻和电流表,故通过串并联电路关系改变联入电路中的阻值,连接实物图,由闭合电路欧姆定律可得出表达式,联立可解得电动势的表达式.
易错点
关键理解实验原理,根据闭合电路欧姆定律列式解答.
知识点
某研究性学习小组测定某电池的电动势和内阻.
10.如图所示,先直接用多用电表测定该电池的电动势,在正确操作的情况下,其电池的
电动势约为____V
11.为了比较精确地测定该电池的电动势及内
阻.现在实验室准备了以下器材:A待测电池(内阻约为0.5Ω)B电流传感器G(相当于电流表:满偏电流
3. 0mA,内阻Rg=150Ω)C电流传感器A(相当于电流表:量程0~0.6A,内阻RA≈1Ω)D滑动变阻器R1(阻值范围0一20Ω,额定电流2A)E滑动变阻器R2(阻值范围0—200Ω,额定电流1A)F定值电阻Ro(阻值为850Ω),开关一个,导线若干.则:
①为了能尽量准确地进行测量,同时考虑到实验操作的方便,实验
中应选用的滑动变阻器为____(选填仪器代号).
②根据题意,在保证安全和测量准确性的条件下,在虚线方框内画
出实验电路图.并在图中标出所选器材的代号(其中部分已画出).
③某同学利用实验测得的数据以I2为横坐标,以Il为纵坐标,
选取适当标度,画出了如图所示的图像,该电池的电动势为
____V,内阻为 Ω(保留二位有效数字).
正确答案
(1)1.40;
解析
由图可知,多用电表选择量程为2.5V,则最小分度为0.05,故对应的读数为1.4V;
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
根据多用电表的读数方法可得出对应的读数;
易错点
由图可知,多用电表选择量程为2.5V,则最小分度为0.05.
正确答案
(2)①R1;②如图所示;③1.4;0.75.
解析
①因电源内阻较小,为了便于控制和调节,滑动变阻器选用总阻值较小的R1;
②根据题意可知,没有给出电压表,故应用电流传感器G与定值电阻串联充当电压表使用;故电路图如图所示;
③根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为:U=I1(850+150)=1000I1,
根据图象与纵轴的交点得电动势E=1.42mA×1000Ω≈1.4V,
与横轴的交点可得出路端电压为1.08V时电流是0.4A,
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得,电源内阻;
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
①明确实验原理,根据滑动变阻器的使用方法可明确对应的滑动变阻器;
②根据实验原理和给定的仪器进行分析,明确应采用的电路图;
③根据闭合电路欧姆定律进行分析,明确纵坐标与电压的关系,图象可求得对应的电动势和内电阻.
易错点
要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义.在计算电源的内阻的时候,一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的.同时注意体会电表的改装原理和方法.
现有一摄像机电池,无法从标签上看清其电动势等数据。现进行如下实验操作:
25.选取多用电表的直流电压10V挡,将两表笔直接接到电池的正、负两极,指针偏转情况如图,由此可知其电动势约为_________V。是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测其内阻,答:__________(选填“可以”或“不可以”)
26.现要更加准确测量其电动势和内电阻,实验室备有下列器材:
A.电流表(量程0.6A,内阻为3Ω)
B.电压表(量程3V,内阻为3kΩ)
C.电压表(量程30V,内阻为30kΩ)
D.定值电阻R1=500Ω
E.定值电阻R2=5000Ω
F.滑动变阻器(阻值范围0~30Ω)G.开关及导线
①该实验中电压表应选________,定值电阻应选_________(均选填选项前的字母序号)
②在方框中画出实验电路图,并将实物连线图 补充完整。
③若将滑动变阻器打到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,则电源电动势和内阻间的关系式为___ ___。
正确答案
7.1 不可以
解析
电压表量程为10V,则最小分度为0.2V,故读数为7.1V;因多用电表内部有电源,外部电动势将影响电路中的电流;故不能用欧姆表直接测量多用电表的内阻;
考查方向
测定电源的电动势和内阻.
解题思路
由电表的量程可明确最小分度,则可得出对应的读数;根据多用电表的原理可明确能否测出电阻值.
易错点
正确分析题意,明确用改装的方式将表头改装为量程较大的电压表,再根据原实验的研究方法进行分析研究,注意数据处理的方法.
正确答案
①B E (每空1分)
②见右图(4分)
③
解析
①因电源的电压为7.1V,电压表量程只有3V,故应串联阻值较大的定值电阻扩大量程,故定值电阻应选择E;
②根据以上分析电压表与定值电阻串联充当电压表,由于电源内阻与电流表内阻较为接近,故电流表采用相对电源的外接法;故原理图如图所示;由原理图可得出对应的实物图如图所示:
③根据改装原理可知,路端电;
总电流;
由闭合电路欧姆定律可得:
考查方向
测定电源的电动势和内阻.
解题思路
①根据电压表量程可明确能否满足实验要求,再根据改装原理选择电阻;
②根据测量电动势和内电阻的实验方法确定电路图并连接实物图;
③根据闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式.
易错点
正确分析题意,明确用改装的方式将表头改装为量程较大的电压表,再根据原实验的研究方法进行分析研究,注意数据处理的方法.
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