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文檔簡介
2023屆高三物理一輪復習多維度導學與分層專練專題53測量電源的電動勢和內阻導練目標導練內容目標1教材經(jīng)典實驗方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理目標2新高考的改進創(chuàng)新實驗【知識導學與典例導練】教材經(jīng)典實驗方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理(一)實驗目的1.測量電源的電動勢和內阻。2.加深對閉合電路歐姆定律的理解。(二)實驗思路如圖甲或圖乙所示,改變R的阻值,從電壓表和電流表中讀出幾組U、I值,利用閉合電路的歐姆定律求E、r值。(三)實驗器材電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙、鉛筆和刻度尺。(四)進行實驗1.按實驗電路圖連接電路。2.把變阻器的滑片移動到使接入電路阻值最大的一端。3.閉合開關,調節(jié)變阻器,記錄幾組I、U值,填入表格中。4.斷開開關,拆除電路,整理好器材。(五)數(shù)據(jù)處理方法一:列方程組求解電動勢和內阻的大小(1)U1=E-根據(jù)以上三組方程分別求出E、r,再取其平均值作為電源的電動勢E和內阻r。方法二:用作圖法處理數(shù)據(jù),如圖所示。(1)圖線與縱軸交點為E;(2)圖線的斜率的絕對值表示r=ΔU(六)誤差分析1.由于讀數(shù)不準和電表線性不良引起誤差。2.用圖像法求E和r時,由于作圖不準確造成誤差。3.實驗時通電時間過長或電流過大,都會引起E、r變化。4.若采用圖甲電路,由于電壓表的分流作用造成誤差,電壓值越大,電壓表的分流越多,對應的I真與I測的差值越大。其U-I圖像如圖丙所示。結論:E測<E真,r測<r真。5.若采用圖乙電路,由于電流表的分壓作用造成誤差,電流值越大,電流表的分壓越多,對應的U真與U測的差值越大。其U-I圖像如圖丁所示。結論:E測=E真,r測>r真。(七)注意事項1.為了使電池的路端電壓變化明顯,應選內阻大些的電池(選用已使用過一段時間的干電池)。2.在實驗中不要將I調得過大,每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后應立即斷開電源,以免干電池的E和r明顯變化。3.要測出多組(I,U)數(shù)據(jù),且變化范圍要大些。4.畫U-I圖線時,縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當值開始(橫坐標I必須從零開始)。但這時圖線與橫軸交點的橫坐標值不再是短路電流,而圖線與縱軸交點的縱坐標值仍為電源電動勢,圖線斜率的絕對值仍為內阻?!纠?】小明測定干電池的電動勢和內阻,實驗室有如下實驗器材:干電池一節(jié)(電動勢約為1.5V),量程為3.0V的電壓表V,量程為0.6A的電流表A,最大阻值為20Ω的滑動變阻器R,開關一個,導線若干。根據(jù)所學的知識回答下列問題:(1)有兩種電路可供選擇,若所測干電池內阻較小,為減小內阻測量的誤差,實驗電路應選擇圖_________(選填“甲”或“乙”)所示電路。(2)根據(jù)選好的實驗電路圖連接好電路后,通過調節(jié)滑動變阻器得到多組實驗數(shù)據(jù),將所得數(shù)據(jù)描點在坐標系中,并將這些點連起來如圖所示。由圖可知該電池的電動勢大小為___________V,測量值比真實值_________(填“偏大”“偏小”或“相等”);內阻大小為________Ω(結果均保留2位小數(shù)),測量值比真實值___________(填“偏大”“偏小”或“相等”)?!敬鸢浮?/p>
甲
1.50
偏小
0.80
偏小【詳解】(1)[1]若所測干電池內阻較小,為減小內阻測量的誤差,電流表外接,即選擇圖甲;(2)[2]由圖可知,縱軸截距即電池的電動勢,則電動勢為E=1.5V;[3]由于電壓表的分流作用,測量值比真實值偏??;[4]由SKIPIF1<0[5]由于電壓表的分流作用,電動勢的測量值偏小,而短路電流是準確的,所以內阻的測量值偏小。新高考的改進創(chuàng)新實驗安阻法【例2】一實驗小組欲測量一電源的電動勢(約為12V)和內阻。所用的器材:電流表(量程100mA,內阻未知)、電阻箱R1(最大阻值999.9Ω)、電阻箱R2(最大阻值999.9Ω),利用圖1所示的電路先測量電流表內阻,再測量電源的電動勢和內阻。(1)按圖1所示的電路,將電阻箱的電阻R2調到最大,只閉合開關S,調節(jié)電阻箱R2的阻值,使電流表的示數(shù)為90mA;保持R2的阻值不變,閉合開關S1調節(jié)R1,當電流表示數(shù)為60mA時,電阻箱R1接入電路的阻值為10.0Ω。則電流表的內阻為___________Ω,此值___________(選填“大于”“等于”或“小于”)電流表實際內阻值。(2)將電阻箱R1接入電路的阻值固定為SKIPIF1<0不變,不斷調節(jié)電阻箱R2的阻值R,讀取電流表對應的示數(shù)I,利用多組I、R數(shù)據(jù)繪制SKIPIF1<0圖像如圖2所示,所得圖線為直線,其縱截距為a,直線上某點的坐標為(c,b)。結合(1)問電流表內阻的測量值,則電源的電動勢可表示為___________,電源的內阻可表示為___________。(用含a、b、c的代數(shù)式表示)【答案】
5.0
小于
SKIPIF1<0
SKIPIF1<0【詳解】(1)[1]由圖1電路圖可知,當閉合開關SKIPIF1<0時,電阻箱SKIPIF1<0與電流表并聯(lián),根據(jù)歐姆定律有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0[2]由于閉合開關SKIPIF1<0之后,電路中的總電阻減小,根據(jù)閉合回路歐姆定律可知,電路中的總電流增大,則SKIPIF1<0分得的電流應該大于SKIPIF1<0,而計算時認為SKIPIF1<0分得的電流等于SKIPIF1<0,則測得的電流表內阻小于真實值。(2)[3][4]根據(jù)題意可知,電阻SKIPIF1<0和電流表并聯(lián)后的電阻為SKIPIF1<0根據(jù)歐姆定律可知,當流過電流表的電流為SKIPIF1<0時,流過電阻SKIPIF1<0的電流為SKIPIF1<0,則回路中的總電流為SKIPIF1<0,設電源的電動勢為SKIPIF1<0,內阻為SKIPIF1<0,根據(jù)閉合回路歐姆定律有SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0結合圖2可得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0伏阻法【例3】小張同學根據(jù)所學的電路知識利用如圖甲所示的電路來測定未知電阻Rx的阻值及電源電動勢E和內阻r,其中R為電阻箱。(1)小張用下列步驟測定未知電阻Rx的阻值,請你補全實驗步驟。①將電壓表選擇合適的量程,閉合開關S1,_______(選填“閉合”或“斷開”)開關S2,調節(jié)電阻箱R,使電壓表示數(shù)盡可能大,記下電壓表的示數(shù)U和電阻箱接入電路中的阻值R0。②保持開關S1閉合,_______(選填“閉合”或“斷開”)開關S2,增加電阻箱接入電路中的電阻,使電壓表示數(shù)為U,記下電阻箱接入電路中的阻值R1。③可以得出待測電阻Rx=_______(用題中已知字母表示)。(2)由(1)測出了Rx的阻值后,他把開關S1閉合,S2始終保持斷開,改變電阻箱R接入電路中的電阻,得到多組數(shù)據(jù),把這些數(shù)據(jù)描繪在SKIPIF1<0圖像上,得到一直線如圖乙所示,由圖線可得電源電動勢E=_______V,電源內阻r=_______Ω。(結果保留兩位有效數(shù)字)(3)若某同學設計如圖丙所示電路來測定電源電動勢和內阻,則圖甲和圖丙比較,哪個電路更合理?說明理由:_______。【答案】
斷開
閉合
R1-R0
2.0
1.0
圖甲更合理,因為圖甲有保護電阻Rx,防止短路【詳解】(1)[1][2][3]根據(jù)題意,兩個步驟中保證同一電源的路端電壓相等,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,兩個步驟中外電路的電阻一定相等,從而可以求得待測電阻的阻值,因此應先斷開開關S2,將待測電阻接入電路,調節(jié)電阻箱接入電路的電阻并讀出電壓表示數(shù)U;然后閉合開關S2,將Rx短路,再調節(jié)電阻箱,使電壓表示數(shù)仍為U,即可得出電阻箱此時的阻值等于上一步驟中電阻箱與待測電阻的阻值之和,則可知所測待測電阻阻值為Rx=R1-R0(2)[4][5]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得SKIPIF1<0變形可得SKIPIF1<0由題圖乙可知SKIPIF1<0;SKIPIF1<0解得E=2.0V,r=1.0Ω(3)[6]因為題圖甲有保護電阻Rx,可防止實驗操作時短路,圖甲電路圖較合理。【多維度分層專練】1.某同學擬用如圖甲所示的電路測量電源的電動勢和內阻,其中滑動變阻器和電阻箱的調節(jié)范圍足夠大,電流表和電壓表均為非理想電表,測量步驟如下:(1)將滑動變阻器的滑片滑到最右端,將電阻箱的阻值調為零。將SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的開關分別擲向1和4,閉合開關SKIPIF1<0,調節(jié)滑動變阻器的滑片,記錄多組對應的電壓表和電流表的讀數(shù)U和I,描繪出的SKIPIF1<0圖如圖乙中直線①,其橫、縱截距分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0,則電動勢的測量值SKIPIF1<0___________,內阻的測量值為SKIPIF1<0___________。(2)該同學認為(1)中內阻的測量值不夠準確,故而在(1)的基礎之上進行下面兩種方式的操作,使內阻測量更精確:SKIPIF1<0.將開關SKIPIF1<0和SKIPIF1<0分別擲向2和4,閉合SKIPIF1<0,反復調節(jié)電阻箱和滑動變阻器,使電流表和電壓表能大角度偏轉并使電阻箱的示數(shù)盡可能大,分別記錄此時的電壓表、電流表、電阻箱的示數(shù)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0,結合(1)可得電源內阻的真實值為SKIPIF1<0___________。SKIPIF1<0.將開關SKIPIF1<0和SKIPIF1<0分別扳到1和3,將電阻箱的讀數(shù)調為零,調節(jié)滑動變阻器的滑片,記錄多組相應電壓表和電流表的讀數(shù)U和I,描繪出的SKIPIF1<0圖如圖乙中直線②,其橫、縱截距分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0,若用SKIPIF1<0作為內阻的測量值,則該值___________(填“大于”或“等于”或“小于”)內阻的真實值。該同學欲用SKIPIF1<0作為內阻的真實值是否正確?___________(填“正確”或“不正確”)。【答案】
SKIPIF1<0
SKIPIF1<0
SKIPIF1<0
小于
正確【詳解】(1)[1][2]此時SKIPIF1<0剛好為電源兩端的斷路電壓,故而測量值為SKIPIF1<0,此值也為電動勢的真實值,SKIPIF1<0為短路電流的測量值,故而內阻的測量值為SKIPIF1<0;(2)[3]由等效電源的原理可知SKIPIF1<0為電源內阻的真實值與電流表內阻之和,故而,電流表內阻的測量值為SKIPIF1<0,所以內阻的真實值為SKIPIF1<0;[4]SKIPIF1<0為短路電流的真實值,但SKIPIF1<0比電動勢的真實值小,所以SKIPIF1<0作為內阻的測量值,則該值小于內阻真實值;[5]SKIPIF1<0、SKIPIF1<0分別為電動勢和短路電流的真實值,所以用SKIPIF1<0作為內阻的真實值是正確的。2.在測量電源電動勢和內電阻的實驗中,實驗室備有下列實驗器材:A.電壓表V1(量程0~3V,內阻約6kΩ)B.電壓表V2(量程0~6V,內阻約20kΩ)C.電流表A1(量程0~0.6A,內阻0.5Ω)D.電流表A2(量程0~200mA,內阻約20Ω)E.滑動變阻器R1(最大電阻10Ω,允許通過的最大電流2A)F.滑動變阻器R2(最大電阻200Ω,允許通過的最大電流150mA)G.一節(jié)干電池E(電動勢約為1.5V)H.開關S、導線若干(1)為提高實驗的精確程度,電壓表應選用___________;電流表應選用___________;滑動變阻器應選用___________;(以上均填器材前的序號)(2)為了較為精確的測定干電池的電動勢和內阻,該同學用伏安法測量,請在圖甲的虛線框內畫出實驗所需的電路圖,并標注元件符號;___________(3)在實驗中測得多組電壓和電流值,得到如圖乙所示的U-I圖像,由圖像可得該電源電動勢SKIPIF1<0___________V,內阻SKIPIF1<0___________Ω;(結果均保留兩位有效數(shù)字)(4)一位同學對以上實驗進行了誤差分析,其中正確的是___________。A.實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差,主要是由于電壓表的分流作用B.實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差,主要是由于電流表的分壓作用C.實驗得出的電動勢等于真實值D.實驗得出的內阻大于真實值【答案】
A
C
E
1.5
0.50
C【詳解】(1)[1][2][3]由于一節(jié)干電池電動勢約為1.5V,為提高實驗的精確程度,電壓表應選用量程0~3V,即選A;為了便于調節(jié),滑動變阻器應選最大電阻10Ω,即選E;根據(jù)SKIPIF1<0電流表量程0~0.6A,即選C。(2)[4]由于電流表A1的內阻已知,為了較為精確的測定干電池的電動勢和內阻,實驗所需要的電路圖為(3)[5][6]根據(jù)閉合電路的歐姆定律得SKIPIF1<0所以U-I圖像的縱截距表示電動勢,則SKIPIF1<0圖像斜率的絕對值表示內阻和電流表內阻之和,則SKIPIF1<0(4)[7]由于電流表內阻RA1已知,電源等效內壓等于電源內壓加IRA1,這樣路端電壓與電路電流的測量均無誤差,故電動勢和內阻的測量值均等于真實值,即E測=E真,r測=r真故C正確,ABD錯誤。故選C。3.利用電流表(內阻約為0.5Ω)和電壓表(內阻約為3kΩ)測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻(小于10Ω),要求盡量減小實驗誤差。(1)應該擇的實驗電路是___________(填寫“甲”或“乙”);(2)處理實驗中的數(shù)據(jù)得到如圖丙所畫圖線,可得出干電池的電動勢E=___________V;(保留3位有效數(shù)字)、內阻r=___________Ω(結保留3位有效數(shù)字);(3)本實驗所測電池的電動勢與真實值相比___________(填寫“偏大”“偏小”或“相等”);(4)為了較準確地測量電動勢,有人設計了如丁所示測量電路,供電電源電動勢E保持不變,AB是一根均勻的電阻絲,其電阻和長度成正比,E0是標準電池(電動勢E0已知)。Ex是待測電池(電動勢Ex未知),現(xiàn)合上開關S后。將開關S1和S2合到Ex一側,保持滑動接頭于D點不動,調整電阻R使電流計G中無電流。此后保持R不變,將開關S1和S2合向Ex一側,這時移動滑動頭的位置,直到電流計中也沒電流為止。以X表示這時滑動接頭的位置,己測得AD段距離為LAD,AX段距離為LAX,可求得待測電源電動勢Ex=___________?!敬鸢浮?/p>
甲
1.45
2.50
偏小
SKIPIF1<0【詳解】(1)[1]由于干電池的內阻較小,遠小于電壓表的內阻,為盡可能減小測量內阻時的相對誤差,所以對于干電池來說應選用電流表外接法,即選用圖“甲”所示的電路圖。(2)[2]當電路中的電流為零時,路端電壓等于電源電動勢,由圖丙可知SKIPIF1<0[3]圖丙中直線的斜率表示干電池內阻的大小,即SKIPIF1<0(3)[4]圖甲所示的電路中,是將電壓表和干電池并聯(lián)后的整體當做了電源,即等效電源,所以測量值SKIPIF1<0即測量值偏小。(4)[5]由于兩次調節(jié)后流過電流計G的電流均為零,所以第一次調節(jié)后SKIPIF1<0等于AD兩端的電壓,第二次調節(jié)后SKIPIF1<0等于AX兩端的電壓,則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<04.測定某種特殊電池的電動勢和內阻。其電動勢E約為十幾伏,內阻r約為幾歐姆。實驗室提供的器材有A.量程為10mA、內阻未知的電流表G;B.電阻箱R1(0~9999.9Ω);C.電阻箱R2(0~999.9Ω);D.滑動變阻器R3(0~100Ω);E.滑動變阻器R4(0~2000Ω);F.開關2只,導線若干。(1)先用如圖所示甲的電路來測定電流表G內阻。補充完成實驗:①為確保實驗儀器安全,滑動變阻器應該選取_____(選填““R3”或“R4”);②連接好電路,斷開S1、S2,將R′的滑片滑到_____(選填“a”或“b”)端;③閉合S,調節(jié)R′,使電流表G滿偏;④保持R′不變,再閉合S2,調節(jié)電阻箱電阻R1=20.0Ω時,電流表G的讀數(shù)為5mA;⑤調節(jié)電阻箱時,干路上電流可視為幾乎不變,則測定的電流表G內阻Rg=_____Ω。(2)按圖乙連接電路,將電阻箱R1的阻值調為R0=1180.0Ω。再閉合開關S1、S2多次調節(jié)電阻箱R2,記錄每次電阻箱的阻值R2及對應的電流表的示數(shù)I。作出SKIPIF1<0﹣SKIPIF1<0圖象如圖丙所示,由兩次操作測得的數(shù)據(jù)求得電池的電動勢為_____V,內阻為_____Ω(結果均保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?/p>
R4
a
20.0.
12
3.2【詳解】(1)[1]電路最小總電阻約為SKIPIF1<0滑動變阻器為限流接法,應該選取SKIPIF1<0。[2]滑動變阻器采用限流接法,為保護電路,連接好電路,斷開S1、S2,將R'的滑片滑到a端。[3]由實驗步驟三、四可知,流過電阻箱R1的電流與流過電流表的電流相等,電阻箱與電流表并聯(lián),由并聯(lián)電路特點可知,電流表內阻等于電阻箱接入電路的阻值,電流表內阻SKIPIF1<0(2)[4][5]由圖乙所示電路圖可知,電源電動勢SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0圖像可知斜率SKIPIF1<0縱軸截距SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0。5.現(xiàn)有兩組同學要測定一節(jié)干電池的電動勢E和內阻r(已知E約為1.5V,r約為1Ω)。(1)①第一組采用圖a所示電路,a、b間應接入________。A.一個定值電阻B.阻值適當?shù)牟煌柚档亩ㄖ惦娮鐲.滑動變阻器②為了調節(jié)方便且測量精度更高,以下器材中,電流表可選________,電壓表可選________。A.電流表(0~0.6A)B.電流表(0~3A)C.電壓表(0~3V)D.電壓表(0~15V)③第一小組經(jīng)過多次測量,記錄了多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,并在圖b中畫出了U-I圖象。由圖象可以得出,若將該干電池與一個阻值為2.2Ω的定值電阻組成閉合回路,電路中的電流約為________A(保留兩位有效數(shù)字)。(2)第二組在沒有電壓表的情況下,設計了如圖c所示的電路,完成了對同一電池的測量。①改變電阻箱接入電路中的電阻值,記錄了多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R,通過研究SKIPIF1<0圖象的信息,他們發(fā)現(xiàn)電動勢的測量值與第一組的結果非常接近,但是內阻的測量值與第一組的結果有明顯偏差,將上述實驗重復進行了若干次,結果依然如此。請說明哪個組內阻的測量結果較大?________。并說明形成這個結果的原因:____________。②A.第二組對實驗進行深入的理論研究,在是否可以忽略電流表內阻這兩種情況下,繪制兩類圖象。第一類圖象以電流表讀數(shù)I為縱坐標,將電流表和電阻箱讀數(shù)的乘積IR記為U作為橫坐標。第二類圖象以電阻箱讀數(shù)R為縱坐標,電流表讀數(shù)的倒數(shù)SKIPIF1<0為橫坐標。請在圖d的甲、乙兩坐標系中分別用實線代表電流表內阻可忽略的情況,虛線代表電流表內阻不可忽略的情況,定性畫出相關物理量之間的關系______。B.在第二組的實驗中有電阻箱(最大阻值為999.9Ω,可當標準電阻用)、電流表(滿偏電流Ig=0.6A,內阻rg=0.1Ω)。通過改變電阻箱接入電路的電阻值,記錄了多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R,并畫出了如圖e所示的R-SKIPIF1<0圖象。根據(jù)圖象中的信息可得出這個電池的電動勢E=________V,內阻r=________Ω?!敬鸢浮?/p>
BC
A
C
0.49(0.48~0.50均可)
第二組的測量結果較大
電流表內阻不能忽略引起的誤差
1.5(1.46~1.54)
0.3(0.25~0.35)【詳解】(1)①[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+Ir要測電動勢E和內阻r,必須要改變電路的電流,獲得多組數(shù)據(jù),則在電路的a、b兩點間可接入阻值適當?shù)牟煌柚档亩ㄖ惦娮杌蛘呋瑒幼冏杵?。故選BC。②[2][3]結合電源的電動勢(1.5V)可知電壓表可選量程0~3V,為了調節(jié)方便且測量精度更高,使電流表指針偏轉角較大,電流表可選量程0~0.6A,故電流表可選A,電壓表可選C。③[4]由圖b可知,電源電動勢、內阻分別為E=1.48V,SKIPIF1<0則若將該干電池與一個阻值為2.2Ω的定值電阻組成閉合回路,電路中的電流為SKIPIF1<0=SKIPIF1<0A≈0.49A(2)①[5][6]第一組內阻的測量值為電源內阻與電壓表內阻的并聯(lián)值,比真實值偏小,而第二組內阻的測量值為電源內阻與電流表內阻的串聯(lián)值,比真實值大,原因是電流表內阻不能忽略引起的誤差。②[7]A.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E=I(R+r)=Ir+U整理得SKIPIF1<0若考慮電流表內阻,則SKIPIF1<0則圖象如圖甲所示,根據(jù)E=I(R+r)整理得SKIPIF1<0若考慮電流表內阻,則SKIPIF1<0-(r+RA)則圖象如圖乙所示B.[8][9]由題圖e可知SKIPIF1<0=1.5V;r+rg=0.4Ω則r=0.3Ω6.某物理實驗小組看到一則消息:鋰硫電池的能量密度高,可使電動汽車的續(xù)航從SKIPIF1<0提升至SKIPIF1<0,再提升三倍,手機一個星期都不需充電。這激起了同學們對電池的研究熱情,他們從市場上買來一新款電池,要測量這款電池的電動勢和內阻,并利用這個電池提供電能測量一未知電阻的阻值,設計了如圖甲所示的實驗電路。器材如下:A.待測電池B.待測電阻SKIPIF1<0(約SKIPIF1<0)C.電流表SKIPIF1<0(量程SKIPIF1<0、內阻很小)D.電流表SKIPIF1<0(量程SKIPIF1<0、內阻很?。〦.電阻箱(最大阻值SKIPIF1<0)F.開關一只,導線若干實驗步驟如下:(1)根據(jù)電路圖,請在圖乙的實物圖中畫出連線________;(2)根據(jù)記錄的電流表SKIPIF1<0的讀數(shù)SKIPIF1<0和電流表SKIPIF1<0的讀數(shù)SKIPIF1<0,以SKIPIF1<0為縱坐標,以對應的電阻箱的阻值SKIPIF1<0為橫坐標,得到的圖像如圖丙所示。則圖像在縱軸的截距為____________,待測電阻SKIPIF1<0____________SKIPIF1<0(結果均保留兩位有效數(shù)字);(3)圖丁是以電流表SKIPIF1<0的讀數(shù)為橫坐標,以電流表SKIPIF1<0的讀數(shù)為縱坐標得到的結果。由圖可求得電池的電動勢SKIPIF1<0____________V,內阻SKIPIF1<0____________SKIPIF1<0(結果均保留三位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?/p>
見解析
1.0
7.2
8.96
3.2【詳解】(1)[1]根據(jù)電路圖連接實物圖,如圖所示:(2)[2][4]電流表A1測通過Rx的電流,電流表A2測干路電流,同時R與Rx并聯(lián),則由歐姆定律可得SKIPIF1<0變形得SKIPIF1<0結合丙圖可知,縱軸的截距為1;根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,圖線的斜率為SKIPIF1<0根據(jù)公式可知,此時的斜率即為Rx的阻值,即Rx的值為7.2Ω。(3)[4][5]由題意及全電路歐姆定律可得SKIPIF1<0變形可得SKIPIF1<0即SKIPIF1<0,SKIPIF1<0由(2)中Rx=7.2Ω解得r=3.2Ω;E=8.96V7.某興趣小組測量電源的電動勢和內阻的實驗原理圖,如圖甲所示,現(xiàn)提供的器材如下∶A.待測電源(電動勢約為3V);B.電壓表SKIPIF1<0(量程為0~3V,內阻約為3kΩ);C.電壓表SKIPIF1<0(量程為0~6V,內阻約為10kΩ);D.定值電阻R1=10Ω;E.定值電阻R2=1000Ω;F.電阻箱R(0~99.9Ω);G.開關和導線若干①如果要準確測量電源的電動勢和內阻,電壓表SKIPIF1<0應選擇______。定值電阻R0應選擇________。(均填寫器材前的字母序號)②改變電阻箱的阻值R,記錄對應電壓表的示數(shù)U,作出的SKIPIF1<0圖像如圖乙所示,圖線與橫、縱坐標軸的截距已在圖中標出,則該電源的電動勢為______V、內阻為________SKIPIF1<0。(結果均保留兩位有效數(shù)字)【答案】
B
D
2.7
1.1【詳解】(1)[1][2]電源電動勢約為3V,故電壓表應選擇B,定值電阻若選擇E,比電阻箱的最大阻值大得多,調節(jié)電阻箱時電阻箱兩端電壓變化太小,不能有效測量多組數(shù)據(jù),故定值電阻應選D。(2)[3][4]由圖示電路,據(jù)閉合電路歐姆定律可得SKIPIF1<0整理可得SKIPIF1<0對比乙圖可知,圖線截距SKIPIF1<0斜率SKIPIF1<0聯(lián)立可解得E=2.7V,r=1.1SKIPIF1<0。8.實驗小組用如圖(a)所示的實驗電路測定電源電動勢E和電壓表內阻RV,提供的器材如下:A.待測電源E(電動勢約3V,內阻可忽略)B.待測電壓表V(量程0~3.0V,內阻約3kΩ)C.電阻箱R1(總阻值999.9SKIPIF1<0)D.電阻箱R2(總阻值9999SKIPIF1<0)①電阻箱應選擇________(填序號);②連接好實驗電路,調節(jié)R,測得系列對應電壓U,在SKIPIF1<0坐標中描點作圖如圖(b),圖線在縱坐標軸上的截距為a,某點坐標為(c,b),則電源電動勢和電壓表內阻的測量值分別為___________、___________;③圖(c)中圖線1為實驗所得,若電源內阻不能忽略,則實際圖線可能是圖(c)中的圖線_____________,由于忽略電源內阻,導致電源電動勢的測量值___
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