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在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,现有下列器材:待测干电池一节,电流表G(满偏电流为2.5mA,内阻为199Ω),定值电阻R1=1.0Ω,定值电阻R2=99.5Ω,电阻箱R(0~99.9Ω),开关,导线若干.
(1)请在答题卡所给方框内,画出合理的实验电路图,其中定值电阻应选用______(选填“R1”或“R2”).
(2)某同学用上述合理的实验电路测出了多组电阻箱的电阻值R和电流表G的示数Ig,并根据所测数据描点作出了如图所示的图线.由图线求得被测电池的电动势E=______V,内阻为r=______Ω.

【答案】分析:(1)由给出的器材可知,本实验应选用安阻法,但由于电流表量程偏小,应考虑改装电流表;
(2)由闭合电路欧姆定律可得出函数关系,由数学关系可得出电动势和内电阻.
解答:解:(1)由题目中给出的器材可知,本实验应采用电流表与电阻箱结合的方式求出电动势和内电阻;当电阻箱电阻最大时,电流I仍接近15mA,所以电流表量程为2.5mA,不能直接测量,故应并联定值电阻扩大量程;若选用R2并联,则量程只扩大到原来的3倍,即7.5mA,也达不到要求,故应选用R1,将量程扩大到原来的200倍,即达到500mA;将改装后的电流与与滑动变阻器串联即可;故原理如图所示;

(2)由闭合电路欧姆定律可知,200Ig=
=
由数学知识可知,图象的斜率k等于,截距b等于;由于纵轴单位为mA的倒数,在计算时应换算为A的倒数;
则b=0.2=200;k=×1000=143;
故E==1.40V;
=200
故r′=1.40Ω;
在测量中我们没有考虑改装后的电流表的内阻影响,故1.40中包含电流表的内阻,而内电流表内阻约为1Ω,故电源内阻约为r=1.40-1=0.40Ω;
故答案为:(1)如图所示:R1;(2)1.40(1.38-1.44均算正确);0.40(0.40-0.60均正确).
点评:本题用安阻法测量电源的电动势和内电阻,由于要将电流表改装以及坐标中坐轴单位不是国际单位,从而给本题增加了难度,在解题中应注意体会.同时电流表改装后的量程与并联电阻的关系也要注意思考.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内电阻分别约为0.3Ω和,如图1为所需的器材.
(1)请你把它们连成实验电路,注意两个电表要选用适当量程,并要求变阻器的滑动片在左端时其接入电路的电阻值最大.
(2)一位同学记录的6组数据见下表,试根据这些数据在图2中画出U-I图线,根据图线求出电池的电动势
1.46
1.46
V,内阻
0.75Ω
0.75Ω

I/A 0.12 0.20 0.31 0.35 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05

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科目:高中物理 来源: 题型:

实验题 
(1)①图1(甲)是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数,此读数应为
 
mm.
②使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置如图1(乙)中所示.若选择开关 处在“×10?”的电阻档时,则被测电阻的阻值是
 
?.若选择开关处在直流 5mA 挡测量电流,则读数为
 
mA.
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(2)实验室中准备了下列器材:待测干电池(电动势约 1.5V,内阻约 1.0?)
电流表 G(满偏电流 1.5mA,内阻 10?) 电流表 A(量程 0~0.60A,内阻约 0.10?)
滑动变阻器R1(0~20?,2A) 滑动变阻器R2(0~100?,1A) 定值电阻R3=990?、开关S和导线若干
①小明同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)将电流表 G 改装为电 压表并用来测定一节干电池的电动势和内电阻.为了能较为准确地进行测量和 操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是
 
.(填代号)
②请在图2所示的方框中画出他的实验电路图.
③图2为小明根据实验数据作出的I1-I2 图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由 该图线可得:被测干电池的电动势E=
 
V,内电阻r=
 
?.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?自贡模拟)(1)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图(1)甲所示,a、b分别是光电门的光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过肘,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图(1)乙所示装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤.让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s.用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺示数如图(1)丙所示.
①读出滑块的宽度d=
5.015
5.015
cm
②滑块通过光电门1的速度V1=
1.0
1.0
m/s,滑块通过光电门2的速度V2=
2.5
2.5
m/s(结果保留两位有效数字).
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成实验,除了测出V1V2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
P点到桌面高度h,重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a,斜面的长度s
P点到桌面高度h,重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a,斜面的长度s
写明代表物理量的字母)
④动摩擦因数的表达式u=
h
a
-
(v2-v12)s
2Lga
h
a
-
(v2-v12)s
2Lga

(2)某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻.实验室中有如下器材:
A、待测干电池
B、电流表G((0-3mA,内电阻r1=20Ω)
C、电流表A(0-0.6A,内电阻r2=0.2Ω)     
D、滑动变阻器甲(最大阻值10Ω)
E、滑动变阻器乙(最大阻值100Ω)       
F、定值电阻值=100Ω
G、定值电組R2=5OOΩ                       
H、定值电阻R3=1.5kΩ
以及导线和开关.
由于没有电压表,为此他设计了图2

所示的电路完成了实验要求的测量.
①为了方便并能较准裤地测暈,滑动变阻器应选
D
D
定值电阻应选
G
G
.(填写各器材前的序号)
②若某次测量中电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2改变滑动变阻器滑片的位置后,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2.则可知此电源的内阻r=
(I1-I1)(R2+r1)
I1+I2-I1-I2
(I1-I1)(R2+r1)
I1+I2-I1-I2
,电动势E=
(I1′I2-I1I2′)(R2+r1)
I1+I2-I1-I2
(I1′I2-I1I2′)(R2+r1)
I1+I2-I1-I2

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?湖南模拟)在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,现有下列器材:待测干电池一节,电流表G(满偏电流为2.5mA,内阻为199Ω),定值电阻R1=1.0Ω,定值电阻R2=99.5Ω,电阻箱R(0~99.9Ω),开关,导线若干.
(1)请在答题卡所给方框内,画出合理的实验电路图,其中定值电阻应选用
R1
R1
(选填“R1”或“R2”).
(2)某同学用上述合理的实验电路测出了多组电阻箱的电阻值R和电流表G的示数Ig,并根据所测数据描点作出了如图所示的
IIg
-R
图线.由图线求得被测电池的电动势E=
1.40
1.40
V,内阻为r=
0.40
0.40
Ω.

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