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某同学在做“用电流表和电压表测电源的电动势和内阻”的实验中,串联了一只R0=1.5Ω的保护电阻,实验电路如图(a)所示.则

(1)用完好的导线连好电路后,该同学闭合电键S,发现电流表示数为零,电压表示数不为零,检查各接线柱均未接错,且接触良好.他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为零,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可以推断故障原因是
R断路
R断路

(2)排除障后,该同学顺利完成实验,测得下列数据并且根据数据在坐标系中描出了对应的点,如图(b)所示,请画出U-I图象;
I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 0.40
U/V 1.20 1.00 0.80 0.60 0.55
(3)由U-I图象求出实验中电池的电动势E=
1.50
1.50
V,内阻r=
1.3
1.3
Ω.
(4)本次实验产生系统误差的原因是:
因为电压表内阻有分流作用
因为电压表内阻有分流作用
分析:(1)通过排除法,从断路和短路的角度推断故障.
(2)运用描点法画出U-I图象.
(3)U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势,图线斜率的绝对值表示内阻.
(4)将保护电阻等效到电源的内部,电压表测的是外电压,电流表的读数小于通过电源的电流,是因为电压表起分流作用.
解答:解:(1)发现电流表示数为0,电压表示数不为0,电流表或R处断路,用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,知R断路.
(2)U-I图象如图.

(3)U-I图线是一条倾斜的直线,描点作图如下图.纵轴截距为1.5
所以电动势E=1.50V.图线的斜率k=
△U
△I
=2.8Ω,
则内阻r=2.8-1.5Ω=1.3Ω.
(4)电流表所测的电流小于通过电源的电流,因为电压表内阻有分流作用.
故答案为:(1)R断路
(2)如图
(3)1.50V,1.3Ω
(4)因为电压表内阻有分流作用
点评:解决本题的关键会从U-I图线获取电源的电动势和内阻,注意将保护电阻等效到电源的内部,最终电源的内阻等于图线的斜率绝对值减去保护电阻的阻值.以及会分析误差的来源,
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某同学在做《验证机械能守恒定律》的实验时,部分步骤如下:
A.把电磁打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在低压交流电源上;
B.将连有重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带的上端;
C.放开纸带,接通电源;
D.更换纸带,重复几次.然后选用点迹清晰的纸带;
E.用天平称出重物的质量.
上述步骤中错误的是
C
C
,不必要的步骤是
E
E
.(填步骤前的字母)
(2)在做《测定金属的电阻率》的实验时,需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属丝的电阻值Rx约为20Ω.一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量,这位同学想使被测电阻Rx两端的电压变化范围尽可能的大.他可选用的器材有:
电源E:电动势为8V,内阻为1.0Ω;电流表 A:量程0.6A,内阻约为0.50Ω;电压表V:量程10V,内阻约为10kΩ;滑动变阻器R:最大电阻值为5.0Ω;开关一个,导线若干.
①根据上述条件,测量时电流表应采用
外接法
外接法
.(选填“外接法”或“内接法”)
②在方框内画出实验电路图.
③若在上述实验中,电流表的示数为I,电压表的示数为U,且电流表内阻RA、电压表内阻RV均为已知量,用测量量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式Rx=
URV
RVI-U
URV
RVI-U

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学在做测干电池的电动势和内阻实验时,实验室提供了以下器材:A 一节干电池,B 导线若干,C 滑线变阻器,D 电流表,E 电压表,F变阻箱,H 开关若干.
该同学用这些器材完成了至少三种测干电池的电动势和内阻的实验.

(1)请你写出这三个实验的原理(公式):①
E=I(R+r)
E=I(R+r)
E=
U
R
(R+r)
E=
U
R
(R+r)
U=E-Ir
U=E-Ir

(2)请你画出这三个实验所需的电路图:

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?重庆一模)(1)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,有如下操作步骤:
A.在铁架台上水平固定好打点计时器,将连有重物的纸带竖直穿过限位孔用手提住,让手尽量靠近打点计时器;
B.松开纸带,赶紧接通电源,开始打点,随后从重物上取下纸带;
C.挑选点迹清晰的纸带,在纸带上选取相隔较远的两个点a、b作为验证的两个状态,测出这两个点之间的距离就是这两个状态之间重物下落的高度h;
D.以a作为连续三个测量点的中间点,测算出该三点中首尾两点之间的平均速度就是a点的瞬时速度va,用同样的方法,测出b点的瞬时速度vb
E.计算上述两个状态之间重物动能的增加量
1
2
mvb2-
1
2
mva2,计算重物重力势能的减少量mgh,比较它们的大小是否相等.
该实验小组在上述实验步骤中有两个错误的操作,其错误的步骤和错误是:
步骤A错误.手应该尽量远离打点计时器
步骤A错误.手应该尽量远离打点计时器
;②
步骤B错误.应该先接通电源,再松开纸带
步骤B错误.应该先接通电源,再松开纸带

(2)下面是该小组按正确操作时的情况记录:已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重力加速度近似取g=10.00m/s2,从实验获得的纸带中选取一条点迹清楚且符合要求的纸带(如图),若把第一点记作O,另选择连续的三个点B、C、D作为测量的点,经测量B、C、D点到O点的距离分别为70.18cm,77.00cm,85.18cm.若重物质量为1kg,由此可知重物在纸带打击O点到打击C点的运动过程中,重力势能的减小量为
7.70
7.70
J;动能的增加量是
7.03
7.03
J.除了考虑g的取值带来的影响以外,你认为导致实验误差的主要原因是
重物和纸带克服阻力做功消耗了机械能
重物和纸带克服阻力做功消耗了机械能


(3)某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时,在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极,其间充满待测的自来水,然后用如图甲所示电路进行测量.
该同学选用器材如下:
电压表(量程15V,内阻约90kΩ)、电流表(量程300μA,内阻约50Ω)、滑动变阻器(100Ω,1A)、电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω)、开关一个、导线若干.
实验中测量情况如下:
安装前他用图乙(a)的游标卡尺测玻璃管的内径,结果如图乙(b)所示.测得两电极相距L=0.314m.实验中测得包括0在内的9组电流I、电压U的值,在坐标纸上描点如图丙.
根据以上材料回答下面的问题:
①测量玻璃管内径时,应将图乙(a)游标卡尺中的A、B、C三部分中的
A
A
与玻璃管内壁接触;玻璃管的内径d=
30.75
30.75
mm.
②根据实验数据可知该同学测得水柱的电阻R=
1.0×105Ω
1.0×105Ω
Ω(保留两位有效数字);请用水柱电阻R、玻璃管内径d、水柱长度L表示自来水的电阻率ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L

③根据测得水柱电阻值可知实验中电路设计的不妥之处是
电流表不应该采用外接(或电流表应该采用内接)
电流表不应该采用外接(或电流表应该采用内接)
,请在答卷的虚线框中画出改进后的电路图.(电路图中用Rx表示自来水的电阻)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)向心力演示器如图1所示.转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动.皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动.小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小.现将小球分别放在两边的槽内,为探究小球受到的向心力大小与哪些因素有关系,下列想法正确的是
D
D


A.用质量不同的钢球和铝球做实验,使它们运动半径相等,比较向心力的大小与质量大小的关系
B.用质量相同的两个小球做实验,使它们的角速度不等,比较向心力的大小与角速度大小的关系
C.用质量相同的两个小球做实验,使它们的运动半径不等,比较向心力的大小与半径大小的关系
D.在两个小球的质量、运动半径和角速度三个量中,保持其中两个量相等,才能比较向心力的大小与第三个量的关系
(2)图2为某电流表G的表盘,测得电流表G内阻为Rg=105.0Ω,把它改装成量程为UV=15V的电压表,需要
联(填“串”或“并”)一个电阻Rx=
49895Ω
49895Ω
.请在图3的虚线框内标上改装后表盘上应该标注的符号.用它来测量电压,电流表盘指针位置如图3所示,则此时所测量的电压值应是
11.5
11.5
V.
(3)某同学在做“用多用电表探测黑箱内的元件”的实验中,已知黑箱面板上有三个接线柱A、B、C,如图4所示,黑箱内的元件可能是电阻、二极管、电容等,且只有其中两个元件,测量情况为:
红表笔 A A B B C C
黑表笔 B C A C A B
测量结果 接近0Ω 接近10kΩ 10kΩ 10kΩ
请根据以上结果画出黑箱中的电路.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)如图1是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为
0.02s
0.02s

②ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图13中读出A、B两点间距s=
0.70cm
0.70cm

③C点对应的速度是
0.100m/s
0.100m/s
(计算结果保留三位有效数字).

(2)如图2用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图2所示的读数是
0.740mm
0.740mm

(3)在测定金属电阻率的试验中,某同学连接电路如图3所示.闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是
A
A

A、待测金属丝   B、滑动变阻器   C、电键
②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障.
先将选择开关旋至
B
B
档(A、欧姆×100   B、直流电压10V  C、直流电流2.5mA),再将
(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱.若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是
0
0
E
E
E
E

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