利用如图所示的电路可以较为准确地测量未知电源的电动势.图中Ex为待测电源,Es为标准电源(电动势已准确测出),E为工作电源,为电路提供电流.G为零刻度在中央的灵敏电流计.AB为一根粗细均匀的电阻丝,C、D为AB上的两个活动接触点,可以在电阻丝上移动,与电阻丝AB平行放置的还有一把刻度尺,可以测出CD之间的长度.实验步骤如下:
(1)按图连接好电路,将S1处于断开状态,S2处于两个触点都不接的状态.
(2)先闭合S1,调RP整至合适位置.
(3)将S2扳到位置1,调整C、D触头使电流计指向零刻度,记下________.
(4)将S2扳到位置2,重新调整C、D位置,使________,并记下__________________.
(5)断开S1.
计算待测电源的电动势的表达式为Ex=________.
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1 V多一点.晓宇同学找来了一个土豆做实验,如图,当用量程为0~3 V、内阻约50 kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96 V.但当他将四个这样的水果电池串起来给“3 V 0.5 A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表测量其电压确实能达到3 V多.据你猜想,出现这种现象的原因应当是______________________.(不要求写分析、推导过程)
(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,测得内阻的读数为30 Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32 mA,根据前面用伏特表测得的0.96 V电压,由全电路欧姆定律得.因而晓宇说土豆的内阻为30 Ω,而小丽则说是3 kΩ.以下关于两位同学实验过程的分析正确的是________.
A.晓宇的方法不正确,因水果电池本身有电动势,故不能用欧姆表直接测其内阻
B.晓宇的方法正确,因水果电池本身也是一个导体,可以用欧姆表直接测其电阻
C.小丽的测量结果十分准确,除了读数方面的偶然误差外,系统误差很小
D.小丽的测量结果不准确,因为水果电池内阻很大,用伏特表测得的电动势误差很大,因此计算出的内阻误差也很大
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6 A,内阻约为1 Ω)
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6 mA,内阻约为800 Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0~300 μA,内阻未知)
D.滑动变阻器R1(最大阻值约10 Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2 kΩ)
F.定值电阻(阻值为2 kΩ)
G.电阻箱R(0~9 999 Ω)
①为了能尽可能准确地测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是________(填器材前的字母代号).
②在方框中画出应采用的电路________________.
③实验时,改变电阻箱R的值,记录下电流表的示数I,得到若干组R、I的数据.根据实验数据绘出如上图所示的 图线,由此得出“水果电池”的电动势为________V(保留两位有效数).按照此实验方法,内电阻的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”).
某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路.
(1)已知表头满偏电流为100,表头上标记的内阻值为900Ω.R1、R2和R3是定值电阻.利用R1和表头构成1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1 V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V.则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1=___Ω,R2=______Ω,R3=_______Ω.
(2)用量程为3V,内阻为2500Ω的标准电压表对改装电表3V挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E为5V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50Ω和5kΩ.为了方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器.
(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近_______(填“M”或“N”)端.
(4)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值_________(填“大于”或“小于”)900Ω.
某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻.
(1)按图示电路进行连接后,发现、和三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、间电压,读数不为零,再测量、间电压,若读数不为零,则一定是_______导线断开;若读数为零,则一定是_______导线断开.
(2)排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如右图.由I1–I2图象得到电池的电动势E=_______V,内阻r=_______Ω.
某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线,要求实验尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外,还有:
电压表V,量程0~5V,内阻约5kΩ
电流表A1,量程0~500mA,内阻约0.5Ω
电流表A2,量程0~-100mA,内阻约4Ω
滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,额定电流2.0A
滑动变阻器R2,最大阻值100Ω,额定电流1.0A
直流电源E,电动势约6V,内阻可忽略不计
(1)上述器材中,电流表应选___________,滑动变阻器应选___________(填写所选器材的字母符号)。
(2)该同学正确选择仪器后连接了图甲所示的电路,为保证实验顺利进行,并使误差尽量小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的两项问题:
①__________________________________________________________________;
②__________________________________________________________________。
(3)该同学校正电路后,经过正确的实验操作和数据记录,描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,由此推断小灯泡的电阻值随工作电压的增大而___________(选填“不变”、“增大”或“减小”)
(4)该同学完成实验后又进行了以下探究:把两只这样的小灯泡并联,直接接在电动势为4V、内阻为8Ω的电源上组成闭合回路。请你根据上述信息估算此时一只小灯泡的功率约为___________W(结果保留2位有效数字)。
某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干.
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表.(__________)欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω:滑动变阻器选____(填“R1”或“R2”).
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为____、____.
(3)校准
红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向___kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_______Ω.