- 示波器的使用
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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.
一个电压表V0,量程3V,内阻约为1kΩ.为进一步测量V0的内阻,有甲、乙两个电路可选择.备选器材有:
电流表A1,量程3mA;
电流表A2,量程0.6A;
电压表V,量程3V,内阻Rv=1.2 kΩ;
滑动变阻器R,0~3000 Ω;
电源E,6V电池组,内阻不计.
(1)若选用甲电路,电流表应选用 ,若V0和选用电流表示数分别为U0和I,则测得电压表的内阻R0= .
(2)若选用乙电路,若V0和V示数分别为U0和U,则测得电压表的内阻R0= (用U0、U、RV等字母表示).
正确答案
A1 , ,
试题分析:(1)由于电压表V0允许通过的电大电流为,为了准确测量电压表电流,应选A1
根据欧姆定律,待测电压表的内电阻
(2)由于两个电表串联,流过两个表的电流相同,因此,因此待测电压表内阻
(6分)某同学用一个定值电阻R、两个开关、一个电压表和若干导线连成一个测量电源内阻的实验电路,如图所示,已知电压表的内阻远大于电源的内电阻和R,其量程大于电源电动势,表盘上刻度清晰,但数字不清,电源内阻约为几欧。
(1)在方框内画出实验电路图。
(2)实验中始终闭合开关S1,当开关S2处于断开和闭合两种状态时,电压表指针偏转格数分别为n1、n2,则计算电源内阻的表达式是r= 。
正确答案
(1)
(2)电源内阻的表达式是
试题分析:(1)根据实验的实物连图,画出实验电路图如图所示。
(2)虽然电压表没有标明刻度值,但量程符合测量要求,表盘上有刻度线且是均匀的,即电压与偏转格数成正比,可用电压表的指针偏转的格数表示电压。电压表内阻很大说明不考虑电压表内阻的影响,当闭合开关,断开开关
时,电压表直接接在电源两端,电压表的示数等于电源的电动势,即
;当开关
、
都处于闭合状态时,电压表测的是路端电压,根据闭合电路欧姆定律得:
,联立两式解得
。
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