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某课外小组在参观工厂时,看到一丢弃不用的电池,同学们想用物理上学到的知识来测定这...

某课外小组在参观工厂时,看到一丢弃不用的电池,同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内电阻.已知这个电池的电动势约为11V~13V,内电阻小于,由于直流电压表量程只有3V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是他们的实验操作过程:

①把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,实验步骤如下,完成填空.

第一步:按电路图连接实物

第二步:把滑动变阻器滑动片移到最右端,把电阻箱阻值调到零

第三步:闭合电键,把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为3V

第四步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为_____________V

第五步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其它线路,即得量程为15V的电压表

②实验可供选择的器材有:

A.电压表(量程为3V,内阻约2kΩ)

B.电流表(量程为3A,内阻约0.1Ω)

C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)

D.电阻箱(阻值范围0~999Ω)

E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)

F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ,额定电流0.2A)

电阻箱应选____________,滑动变阻器应选_____________

③用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出UI图线如图丙所示,可知电池的电动势为_______________V,内电阻为___________Ω.

 

①0.6 ②C, E ③11.25, 2.5 【解析】 (1)把3V的直流电压表接一电阻箱,改装为量程为15V的电压表时,将直流电压表与电阻箱串联,整个作为一只电压表,据题分析,电阻箱阻值调到零,电压表读数为3V,则知把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为0.6V. (2)由题,电压表的量程为3V,内阻约为2kΩ,要改装成15V的电压表,根据串联电路的特点可知,所串联的电阻箱电阻应为.故电阻箱应选C;在分压电路中,为方便调节,滑动变阻器选用阻值较小的,即选E. (3)由丙读出,外电路断路时,电压表的电压为,则电源的电动势为,内阻为.  
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考点分析:
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DIS测电源的电动势和内阻的实验中

(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图甲所示.图中未接导线的A端应接在_____(选填“B”“C”“D”“E”).

(2)实验得到的U-I关系如图乙中的直线所示,则电池组的电动势为_____V,内电阻阻值为_____Ω.

(3)为了测量定值电阻的阻值,应在图甲中将“A”端重新连接到____ (选填“B”“C”“D”“E”),所得到的U-I关系如图乙中的直线所示,则定值电阻的阻值为____Ω.

 

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为了测量由两节干电池组成的电源的电动势和内电阻,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)保持开关S断开,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;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__________V,内阻_________。(保留两位有效数字)

 

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王羽同学在测量电源电动势及内阻的实验中,把实物分别连成如图所示的甲、乙两种电路,然后在同一坐标系中分别作出如图丙所示的两条图线ab,则下列说法正确的是. 

A.由甲电路所描绘的图线是a

B.由乙电路所描绘的图线是b

C.a图线测得电源电动势约为1.50V,内阻约为3.0Ω

D.b图线测得电源电动势约为1.45V,内阻约为0.90Ω

 

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下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据,处理方法既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是

A.测出两组IU的数据,代入方程组E=U1+I1rE=U2+I2r,求出Er

B.多测几组IU的数据,求出几组Er,最后分别求出其平均值

C.测出多组IU的数据,画出U–I图象,再根据图象求出Er

D.多测几组IU的数据,分别求出IU的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出电池内电阻r

 

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采用如图所示的电路,通过改变外电路电阻R,测出多组UI的数据,作出图像,利用图像可以求解出电源的电动势和内电阻;某同学考虑到实验中使用的电压表和电流表的实际特点,认为本实验是存在系统误差的;关于该实验的系统误差,下列分析正确的是(  )

A.滑动变阻器接入电路的阻值越大,系统误差越小

B.滑动变阻器接入电路的阻值大小对系统误差没有影响

C.电流表的分压作用导致该实验产生系统误差

D.电压表的分流作用导致该实验产生系统误差

 

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