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现要测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻r.给定的器材有:两个理想电压表V(...

现要测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻r.给定的器材有:两个理想电压表V(量程均为3 V),理想电流表A(量程为0.6 A),滑动变阻器R,待测的电阻R0,两节串联的电池,电键S及导线若干.

某同学设计一个如图(a)所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻,调节变阻器,两电压表和电流表分别测得多组U1U2I的读数,并作出U1–I图(图线1)和U2–I图(图线2),见图(b).

1)由图可得出电阻R0阻值为_______Ω,电池组E的电动势为_____V,内阻为______Ω(均保留两位有效数字).实验中的电压表和电流表不是理想的,电动势的测量值_____(填偏大偏小).

2)若上述电路中少了一个电压表,仍可用一个电路同时测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻,其电路图如下,请完成下列实验步骤:

①按电路图连接好电路;

②闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器________,读取两电表读数为U1I1

③移动滑片P使滑动变阻器不短路,读取两电表读数为U2I2

④整理器材,数据处理.

⑤根据以上数据得出电阻R0_______,电源电动势E_____r__________

 

4.0 3.0 2.0 偏小 短路 【解析】 (1)由图可知,图线2中的斜率表示电阻,; 由U=E-I(R0+r)可知,图象与纵轴的交点表示电源的电动势,故E=3.0V;图线的斜率表示电源的内阻,故r+R0==6Ω;故r=6.0-4.0=2.0Ω; 当外电路短路时,电流的测量值等于真实值,除此之外,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,电源的U-I图象如图所示,由图象可知,电源电动势的测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值. (2)②闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器短路,读取两电表读数为U1,I1;则电阻;⑤根据欧姆定律E=U+Ir,则有E=U1+I1r,E=U2+I2r,解得:;.  
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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,CDAB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)S2扳到位置1,调整CD触头使电流计指向零刻度,记下________

(4)S2扳到位置2,重新调整CD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________

 

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(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03 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00.6 A,内阻约为1 Ω)

B.灵敏电流表A2(量程为00.6 mA,内阻约为800 Ω)

C.灵敏电流表A3(量程为0300 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(09 999 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RI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”“偏小相等”).

 

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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900ΩR1R2R3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ab两个接线柱,电压表的量程为1 V;若使用ac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=___ΩR2=______ΩR3=_______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E5V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50Ω5kΩ.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”“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_________(填大于小于900Ω

 

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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A1A2的多组I1I2数据,作出图象如右图.由I1I2图象得到电池的电动势E=_______V,内阻r=_______Ω.

 

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某同学想要描绘标有“3.8V0.3A”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

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:

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

(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)

 

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