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某同学要测定一电源的电动势和内电阻,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用表示),一只电阻箱(阻值用表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
(1)该同学设计实验的原理表达式是                (用表示);
(2)该同学在闭合开关之前,应先将电阻箱调到          (填“最大值”、“最小值”或“任意值”),实验过程中,将电阻箱调至如图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为          Ω;
(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的—R图像,则由图像可求得,该电源的电动势
          V,内阻r=           Ω(结果均保留两位有效数字)。
(1)E= I(R+r)(2)最大值  21 (3)E=6.3V, r= 2.5

试题分析:(1)由图可知,本实验采用的是电流表与电阻箱测定电动势,故表达式应为
(2)为了保证电路中的安全,电阻箱应从最大值开始慢慢减小,故开始时应调到最大值;
由图可知,电阻箱接入电阻应为21Ω;
(3)由闭合电路欧姆定律可知:
由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为图象的斜率为,由图可知,斜率大小为
故E=6.3V;r=2.5Ω; 
点评:本题采用安阻法测电源的电动势,本方法的关键在于能列出电流与滑动变阻器的关系,再结合图象求出电动势和内电阻.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

一个额定功率为0.1W的电阻,其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值,其结果如图所示。现有下列器材,试选择合适的器材及适当的电路,较精确地测定该电阻的阻值。
A.电流表,量程0~500μA,内阻约150Ω
B.电流表,量程0~10mA,内阻约10Ω
C.电压表,量程0~3V,内阻约5KΩ
D.电压表,量程0~15V,内阻约10KΩ
E.干电池两节,每节电动势为1.5V
F.直流稳压电源,输出电压12V,额定电流1A
G.滑动变阻器,0~50Ω,0.5A
H.电键一只,导线若干
① 欧姆表测得的电阻值约为        Ω;
② 电流表应该选择        ,电压表应该选择      ,电源应该选择      ,(填字母代号);
③ 请在下列实验电路图中选择合适的电路图(   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

一节电动势约为9 V,内阻约为2 Ω的电池,允许通过的最大电流是500 mA.为了精确测定该电池的电动势和内电阻.选用了总阻值为50 Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表,连成了如图所示的电路.

(1)为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材,需要在电路中接入一个定值电阻R0,最适合的是(  )
A.10 Ω,5 W  B.10 Ω,0.5 W
C.20 Ω,5 W  D.20 Ω,0.5 W
(2)电路连好后,由于电路中有一处发生了故障,闭合开关K时发现电压表有示数而电流表没有示数,断开导线“1”的B端,将其分别接到C、D、E、F各点时,发现电压表的示数都接近9 V,而接到G、H、J各点时,发现电压表的示数都为零,可能出现的故障是(  )
A.定值电阻R0断路
B.滑动变阻器滑片P接触不良
C.滑动变阻器EF间电阻丝断路
D.电流表断路
(3)在其他器材不变的情况下,再取一节上述规格的电池,与原来的电池串联组成电池组,测量这个电池组的电动势和内电阻,且操作无误.
①在虚线框内画出实验电路原理图.
②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则可以求出E=________,r=________.(用I1,I2,U1,U2及R表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1)(6分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球ABA球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。
实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。

实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的________而增大,随其所带电荷量的____________而增大。
此同学在探究中应用的科学方法是__________(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)。
(2)(11分)如图1所示,某组同学借用“探究aFm之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:

①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做__________运动。
②连接细绳及托盘,放人砝码,通过实验得到图2所示的纸带。纸带上0为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点ABC、D、EFG。实验时小车所受拉力为0. 2N,小车的质量为0.2kg。
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)。
 
O-B
O-C
O-D
O-E
O-F
W/J
0.0432
0. 0572
0. 0734
0. 0915
 
Ek/J
0.0430
0. 0570
0. 0734
0. 0907
 
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W= △Ek,与理论推导结果一致。
③实验前已测得托盘质量为7.7×10 -3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_______kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学在实验室测汽车电热器RX的电功率,此电热器额定电压为12 V(车用蓄电池输出的最高直流电压)。该同学用学生电源代替蓄电池,输出电压为16 V,导线、开关等已经备齐,供选择的器材还有:
A.电流表(0~3 A,0.1Ω)
B.电流表(O~0.6 A,10Ω)
C.电压表(O~3 V,1 kΩ)
D.电压表(0~15 V,30 kΩ)
E.滑动变阻器(0~10Ω,0.5 A)
F.滑动变阻器(0一10Ω,2 A)
该同学测量的数据记录如下
U/V
O
2.2
3.0
5.O
8.0
lO.O
12.0
I/A
0
0.15
0.20
0.30
0.40
0.45
0.50
(1)合理选择使用的器材:电流表选     ,电压表选     ,滑动变阻器选      (填序号)。
(2)画出合理的测量电路图。
(3)在图中的坐标纸上作出U-I图象。

(4)电热器的额定功率为      W。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中,得到图线如图(b)所示。

(1)(多选题)在实验中需保持不变的是(       )
A.挡光片的宽度
B.小车的释放位置
C.导轨倾斜的角度
D.光电门的位置
(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验,在图(b)中画出实验图线。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在DIS描绘电场等势线的实验中
(1)电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个_______________产生的_________,用____________探测等势点。
(2)(单选题)在安装实验装置时,正确的做法是(     )
A.在一块平整木板上依次铺放复写纸、白纸、导电纸
B.导电纸有导电物质的一面应该向上
C.连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘
D.连接电极a、b的电源电压为交流4-6V

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:
A.电压表(量程是3V,内阻是6kΩ的伏特表)
B.电压表(量程是15V,内阻是30kΩ的伏特表)
C.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5Ω的安培表)
D.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω的安培表)   
F.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω),额定电流为0.6A
G.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω),额定电流为0.6A
直流电源(电动势E=3V,内阻不计)
开关、导线若干。
该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(IU分别表示电学元件上的电流和电压)。
I/A
0
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00

①为提高实验结果的准确程度,电流表选    ;电压表选     ;滑动变阻器选   。(以上均填写器材代号)
②请在上面的方框中画出实验电路图;
③在图(a)中描出该电学元件的伏安特性曲线;
④据图(a)中描出的伏安特性曲线可知,该电学元件的电阻随温度而变化的情况为:                                 
⑤把本题中的电学元件接到图(b)所示电路中,若电源电动势E=2.0V,内阻不计,定值电阻R=5Ω,则此时该电学元件的功率是_______W。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图所示为多用表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 μA,内阻rg=100 Ω,调零电阻最大阻值R=50 kΩ,串联的固定电阻R0=50 Ω,电池电动势E=1.5 V,用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是
A.30 kΩ~80 kΩ
B.3 kΩ~8 kΩ
C.300 kΩ~800 kΩ
D.3000 kΩ~8000 kΩ

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同步练习册答案