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精英家教网将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡.原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测得还不足3mA.为了精确的测定水果电池的电动势和内阻,现提供电流表(量程为3mA,内阻为10Q)、电压表(量程为1.5V,内阻为3kQ)以及滑动变阻器、开关和导线等实验器材.
(1)请画出实验应采用的电路图
(2)若给出的滑动变阻器有两种规格:A(0:30Q)、B(0:3kQ),本实验中滑动变阻器应选用(填字母代号)
 

(3)根据实验记录,经描点、连线得到的U-I图象如下图所示.由图可知:水果电池的电动势为E=
 
V,内阻为r=
 
Q.
(4)若不计偶然误差,用以上的方法测量出的水果电池的电动势和内阻与真实值相比电动势E
 
,内阻r
 
(填偏大、偏小或相等).
分析:(1)电流表的内阻很小,分担的电压很小,可以忽略,所以用伏安法测电源电动势和内阻时,电流表采取外接法误差较小.
(2)通过水果电池的内阻大小,选择合适的滑动变阻器.
(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水果电池的内阻.
(4)由于电流表的分压,使得路端电压存在误差,运用图象法分析误差.
解答:解:(1)因为电流表内阻较小,分担电压较小,电流表采取外接法误差较小.滑动变阻器采用限流式接法,串联在电路中,电路图如右图.   
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(2)电源的内阻大约r=
E
I
=
1.5
3×10-3
Ω=500Ω,若选用0~30Ω的滑动变阻器,移动滑片,电流基本不变,所以本实验中滑动变阻器应选用B.
(3)U-I图线的纵轴截距为1.30,知:水果电池的电动势E=1.30V,图线斜率的绝对值r=
1.3
3×10-3
Ω=433Ω,内电阻r=433Ω.
(4)由于电流表的分压,使得路端电压存在误差,而电流没有误差,运用图象法分别在U-I图上由测量数据作出的图线1和修正误差后真实值作出的图线2,由图看出,电动势没有系统误差,即电动势值与真实值相等,内阻的测量值偏大.精英家教网
故答案为:(1)如图所示.
(2)B  (3)1.30,433.
(4)相等,偏大
点评:解决本题的关键知道实验误差的来源,会从U-I图线中获取电源的电动势和内电阻.
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科目:高中物理 来源: 题型:

测量“水果电池”的电动势和内电阻的实验中,将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡.原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测定电流约为3mA.现有下列器材:
待测“水果电池”
电流表:满偏电流3mA,电阻约10Ω
电压表:量程0~1.5V,电阻约1000Ω
滑动变阻器R1:0~30Ω
滑动变阻器R2:0~3kΩ
开关、导线等实验器材
(1)本实验选用上面所示的实验原理图1,应该选用哪种规格的滑动变阻器?
R2
R2
.(填写仪器代号)
(2)在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值,得到U-I图象如上图2所示,根据图中所给数据,则“水果电池”的电动势E=
1.5
1.5
V,内电阻r=
500
500
Ω.
(3)若不计测量中的偶然误差,用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较,电动势E
相等
相等
(选填“偏大”或“相等”或“偏小”),内电阻r
偏大
偏大
(选填“偏大”或“相等”或“偏小”).

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科目:高中物理 来源: 题型:

测量“水果电池”的电动势和内阻:将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”发,其电动势约为1.5V,可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡.原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测得还不足3mA.现用是量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定水果电池的电动势和内阻.
(1)请画出应该采用的电路图
(2)若给出的滑动变阻器有两种规格:A(0-30Ω)、B(0-3kΩ).实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器
B
B
(“A”、“B”) 
(3)在实验中根据电压表的示数U与电流表示数I的值,经描点得到了一幅U-I图象,如图.请在图中根据各点分布作出图象,并求出水果电池的电动势与内电阻,分别为E=
1.5
1.5
V;  r=
5.6×103
5.6×103
Ω.(保留2位有效数字)
(4)若不计测量中的偶然误差,用这种方法测得出的电动势和内电阻的值与真实值相比电动势E
相等
相等
(填“偏大”“相等”“偏小”).

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测量一个“水果电池”的电动势和内电阻:将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了一个简单的“水果电池”其电动势约为1.5V.可是这种电池并不能点亮手电筒上的额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的小灯泡,原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测得还不足3mA.现要求用量程合适的电压表(内阻较大)、电流表(内阻较小)以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量准确地测定水果电池的电动势E和内电阻r.
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①本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的:
 

②若给出的滑动变阻器有两种规格:A(0~30Ω)、B(0~3kΩ),本实验中应该选用的滑动变阻器规格为:
 
,简述选用的理由:
 

③实验中测出六组(U,I)的值,在U-I坐标系中描出图丙所示的六个点,分析图中的点迹,可得出水果电池的电动势为E=
 
V;内电阻为r=
 
Ω;(均保留3位有效数字)
④若不计测量中的偶然误差,根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r(测量值)与真实值相比:电动势E
 
,内电阻r
 
.(均选填“偏大”、“相等”、或“偏小”)

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将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,但这种电池并不能点亮额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的小灯泡.因为经实验测得“水果电池”与小灯泡直接相连接后,流过小灯泡的电流还不足3mA.现要较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻,提供的仪器如下:
①量程合适的电流表(内阻不计),②量程为1.5V的电压表(内阻约为3kΩ),③滑动变阻器R1(0~30Ω),④滑动变阻器R2(0~3kΩ)、⑤开关及导线若干.
(1)本实验中滑动变阻器应选用
 
(填字母代号).
(2)在框中画出实验电路图.
(3)若根据实验记录的数据,经描点、连线得到的U-I图象如图所示,则该水果电池的电动势E=
 
V,内电阻r=
 
Ω.
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科目:高中物理 来源: 题型:

将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V.可是这种电池并不能点亮手电筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡,原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测得还不足3mA.现试用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻.
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(1)请在虚线框内画出应该采用的电路原理图.
(2)滑动变阻器有两种规格:A(0~10Ω)、B(0~3kΩ).本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器?为什么?
答:应选用
 
规格的滑动变阻器(填前面字母),因为
 

(3)在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值,经描点、连线得到了U-I图象如图所示.根据图中所给数据,“水果电池”的电动势与内电阻分别是:E=
 
V,r=
 
Ω.

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