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1、
測定電源的電動勢和內(nèi)阻
1.(2010·廣東理綜)某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻,使用的器材還包括定值電阻(R0=5 Ω)一個,開關(guān)兩個,導(dǎo)線若干,實驗原理圖如圖(a).
(1) 在圖(b)的實物圖中,已正確連接了部分電路,請完成余下電路的連接.
(2)請完成下列主要實驗步驟:
A.檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零;調(diào)節(jié)電阻箱,示數(shù)如圖(c)所示,讀得電阻值是 ;
B.將開關(guān)S1閉合,開關(guān)S2斷開,電壓表的示數(shù)是1.49 V;
C.將開關(guān)S2 ,電壓表的示數(shù)是1.16 V;斷開開關(guān)S1.
(3)使用測得的數(shù)據(jù),計算出干電池的內(nèi)阻是
2、(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(4)由于所用電壓表不是理想電壓表,所以測得的電動勢比實際值偏 (填“大”或“小”).
【解析】(1)見答案
(2) 由題圖(c)讀得電阻箱阻值為R=20 Ω;將S1閉合S2斷開,電壓表示數(shù)為電源電動勢E=1.49V.將S2再閉合,電壓表示數(shù)為R兩端電壓.將電壓表視為理想電表,則干路電流I=UV/R=1.1620 A=0.058 A.
(3)因為I=E/(R0+R+r),所以r=E/I-R0-R=(1.49/0.058-5-20)Ω=0.69 Ω.
(4) 若考慮電壓表的內(nèi)阻,則S1閉合S2斷開時,電壓表示數(shù)為該表兩端電壓,小于電源電動
3、勢.
【答案】(1)如圖所示 (2)A.20 Ω C.閉合 (3)0.69 Ω (4)小
2.(2009·海南高考)圖甲是利用兩個電流表A1和A2測量干電池電動勢E和內(nèi)阻r的電路原理圖.圖中S為開關(guān),R為滑動變阻器,固定電阻R1和A1內(nèi)阻之和為10 000 Ω(比r和滑動變阻器的總電阻都大得多),A2為理想電流表.
(1)按電路原理圖在圖乙虛線框內(nèi)各實物圖之間畫出連線.
(2)在閉合開關(guān)S前,將滑動變阻器的滑動端c移動至 (填“a端”、“中央”或“b端”).
(3) 閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器的滑動端c至某一位置,讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1和I2.多次改變滑動
4、端c的位置,得到的數(shù)據(jù)為:
I1(mA)
0.120
0.125
0.130
0.135
0.140
0.145
I2(mA)
480
400
320
232
140
68
在圖丙所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫出所對應(yīng)的I1-I2曲線.
(4)利用所得曲線求得電源的電動勢E= V,內(nèi)阻r= Ω.(保留兩位小數(shù))
(5)該電路中電源輸出的短路電流Im= A.
【解析】(1)如圖甲所示.(2)實驗前滑動變阻器接入電路電阻值最大;
(4)由圖線上讀出兩組數(shù)值,代入E=I1R1+(I1+I(xiàn)2)r構(gòu)成方程組聯(lián)立求解E和
5、r;
(5)短路電流Im=E/r.
【答案】(1)連線如圖甲所示(2)b端
(3)如圖乙所示
(4)1.49(1.48~1.50) 0.60(0.55~0.65)
(5)2.4(2.3~2.7)
3.(2009·安徽理綜)用如圖所示電路,測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻.電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用一個定值電阻R0起保護作用.除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實驗器材還有:
(a)電流表(量程0.6 A、3 A);
(b)電壓表(量程3 V、15 V);
(c)定值電阻(阻值1 Ω、額定功率5 W);
(d)定值電阻(阻值10 Ω、額定功
6、率10 W);
(e)滑動變阻器(阻值范圍0~10 Ω、額定電流2 A);
(f)滑動變阻器(阻值范圍0~100 Ω、額定電流1 A).
那么:
(1)要正確完成實驗,電壓表的量程應(yīng)選擇________V,電流表的量程應(yīng)選擇________A;R0應(yīng)選擇________Ω的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是________Ω的滑動變阻器.
(2)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是________________________________________________________________________.
【解析】 本題主要考查的知識點是測電源的電動勢和內(nèi)電阻,意在考查考生對電學(xué)實驗器材的選擇能力和誤差分析能力.
【答案】 (1)3 0.6 1 0~10 (2)電壓表的分流
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