1.下面给出多种伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的是( )
A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,求出E和r
B.多测几组I、U的数据,求出几组E和r,最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据,画出U-I图象,再根据图象求E和r
D.多测出几组I、U的数据,分别求出I和U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内电阻r
答案:C
2.如图所示是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路.电路中R1、R2为已知阻值的电阻.下列说法中正确的是( )
甲 乙 丙
A.只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻
B.只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻
C.只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻
D.三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻
答案:D
3.某课外活动小组利用铜片、锌片和橙汁制作了橙汁电池,并利用所学知识设计电路测量该电池的电动势E和内阻r.他们在一个玻璃器皿中放入橙汁,在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为橙汁电池的正、负极.使用的器材有:
A.毫安表(量程0~3
mA,内阻未知);
B.滑动变阻器R1(最大阻值为500
Ω);
C.电阻箱R2(阻值范围为0~999.9
Ω);
D.开关和导线若干.
该小组成员分析发现,由于毫安表的内阻未知,所以无法直接测量该橙汁电池的电动势和内阻,经过思考后,该小组设计了如图甲所示的电路,先测出该毫安表的内阻Rg,再测量橙汁电池的电动势E和内阻r.
(1)请按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙实物图中的滑动变阻器接入电路,要求当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大.
(2)该小组连接好电路后,首先对毫安表的内阻Rg进行测量,请完善测量步骤.
①将滑动变阻器R1的滑片滑至最右端,断开开关S2,闭合开关S1;
②滑动滑动变阻器R1的滑片,使毫安表的指针达到满偏;
③保持________不变,闭合开关S2,调节电阻箱R2的阻值,使毫安表的示数达到满偏电流的一半;
④读出此时电阻箱R2的示数,即可求得毫安表的内阻Rg.
(3)该小组发现,当毫安表的电流达到满偏电流的一半时,电阻箱的示数为50.0
Ω,则毫安表的内阻Rg=________Ω,用此种方法测得的毫安表的内阻与其真实值相比,测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
(4)该小组测得毫安表的内阻Rg之后,采用以下方法测量该橙汁电池的电动势E和内阻r.首先将电路中滑动变阻器R1的滑片移至最右端,然后多次改变电阻箱的阻值R,得到了多组毫安表的电流I,根据测得的数据作出-图象,如图丙所示,则该电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω.(结果均保留三位有效数字)
解析:(1)由于要求当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,故滑动变阻器的接法如答图所示.(2)此种测量电阻的方法为半偏法,使用此方法测量未知电阻的阻值时,要求电路中其他元件的阻值不能发生变化,故应保持滑动变阻器接入电路的阻值不变.(3)当毫安表指针达到满偏后,再闭合开关S2时,认为电路中的总电流仍为毫安表的满偏电流Ig.当流过毫安表的电流达到满偏电流的一半时,由于电阻箱与毫安表为并联关系,故有IgRg=IgR,所以R=Rg,因此当电阻箱的示数为50.0
Ω时,毫安表的内阻也为50.0
Ω.但此种方法存在系统误差,当滑动变阻器接入电路的阻值不变时,由于电阻箱的接入,整个电路中的阻值减小,电路中的总电流I>Ig,因此当毫安表的示数为Ig时,实际流过电阻箱的电流I箱>Ig,由于IgRg=I箱R,所以有RΩ、R1=500
Ω代入并结合图丙可得=750×
Ω/A,=750
A-1,两式联立可解得E=1.00
V,r=200
Ω.
答案:(1)如图所示
(2)滑动变阻器R1接入电路的阻值 (3)50.0 小于
(4)1.00 200
4.要测量一电源的电动势E(小于3
V)和内阻r(约1
Ω),现有下列器材:电压表
(3
V和15
V两个量程)、电阻箱(0~999.9
Ω)、定值电阻R0=3
Ω、开关和导线.某同学根据所给器材设计如图甲的实验电路.
甲 乙
(1)电路中定值电阻R0的作用是____________.
(2)请根据图甲电路,在图乙中用笔画线代替导线连接电路.
(3)该同学调节电阻箱阻值R,读出对应的电压表读数U.得到两组数据:R1=2.0
Ω时,U1=2.37
V;R2=4.0
Ω时,U2=2.51
V.由这两组数可求得电源的电动势为E=________V,内阻为r=________Ω.
(4)为使最终测量结果更精确,在不改变实验方法、不更换实验器材的前提下,请你对该同学提一条建议______________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
____________________________________________________.
解析:(1)保护电源,防止短路.
(2)如图所示.
(3)由闭合电路欧姆定律得
E=U+r,
由题给的两组数据代入解方程组得
E=2.94
V,r=1.2
Ω.
(4)多测几组R、U,分别求出电动势E、内阻r,再求E、r的平均值,或多测几组R、U数据,利用图象处理数据.
答案:(1)保护电源,防止短路 (2)图见解析 (3)2.94
1.2 (4)见解析
5.在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.干电池E(电动势约为1.5
V,内阻小于1.0
Ω)
B.电流表A1(满偏电流为3
mA,内阻r1=10
Ω)
C.电流表A2(0~0.6
A,内阻为0.1
Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20
Ω,10
A)
E.滑动变阻器R2(0~100
Ω,10
A)
F.定值电阻R3(990
Ω)
G.开关和导线若干
(1)为方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是________(填字母代号).
(2)请画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图.
(3)如图为某一同学根据他所设计的实验绘出的I1-I2图线(I1为A1的示数,I2为A2的示数),由图线可求得被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
答案:(1)D (2)如图所示.
(3)1.48(1.47~1.49均可) 0.75(共32张PPT)
第二章
恒定电流
组别
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
第6组
U/V
I/A
I/A
0.12
0.20
0.31
0.32
0.50
0.57
U/V
1.37
1.32
1.24
1.18
1.10
1.05
实验准备基础学习
实验操作要点突破
UIV
1.5
1.4
1.3
1.2
1.0L
00.20.40.6IA
典例精析迁移应用
U/V
1.50
1.40
1.30
1.20
1.10
ⅠA
1.00
00.10.20.30.40.50.60.7