1、1用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V,内电阻约1 )的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有下列器材供选用:A电流表:量程0.6 A,内电阻约1 B电流表:量程3 A,内电阻约0.2 C电压表:量程3 V,内电阻约30 kD电压表:量程6 V,内电阻约60 kE滑动变阻器:01000 ,额定电流0.5 AF滑动变阻器:020 ,额定电流2 A为了使测量结果尽量准确,电流表应选用_,电压表应选用_,滑动变阻器应选用_。(均填仪器的字母代号)如图为正确选择仪器后,连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将_和_相连、_和_相连、_和_相
2、连。(均填仪器上接线柱的字母代号)实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。用图象法处理采集到的数据,为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线,则可以_为纵坐标,以_为横坐标。答案ADFadcgfh(3条连线必须全对)(横纵坐标互换亦可)解析由于被测电池组的电动势约4.5 V,因此电压表应选用D,由于电池允许通过的电流一般不超过0.5 A,因此电流表选用A,滑动变阻器起限流作用,为了方便调节,因此阻值不宜太大,选用F。考虑到电流表内电阻与电池组的内电阻相差不大,而电压表内电阻特别
3、大,为了使测量误差尽可能小,需用电压表测量电流表和滑动变阻器的总电压,故还需在电路中用导线将a与d相连接,c与g相连接,f与h相连接,电路连接如图。若用电阻箱与电压表以伏阻法测电源电动势和内电阻,根据闭合电路欧姆定律可知,EUr,变形得,以为纵坐标,为横坐标,作出的图象是一条直线。2小明利用如图1所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。(1)图1中电流表的示数为_A。(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44请根据表中的数据,在图2的方格纸上作出UI图线。由图线求得:电动势E_V;内阻r
4、_。(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合。其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为_。答案(1)0.44(2)UI图线如图1.60(1.591.63)1.22(1.181.26)(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大解析(1)由图可知,电流表的量程为0.6 A,精度为0.02 A,因此电流表的示数为0.02 A220.44 A。(2)由图象与纵轴的截距得电动势为1.60 V,斜率即内阻为r 1.22 。(3)如果一直保持电路闭合,干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大。3某同学为了测量一节电池的电动势和内
5、阻,从实验室找到以下器材:一个满偏电流为100 A、内阻为2500 的表头,一个开关,两个电阻箱(0999.9 )和若干导线。(1)由于表头量程偏小,该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表,则应将表头与电阻箱_(填“串联”或“并联”),并将该电阻箱阻值调为_。(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量,实验电路如图1所示,通过改变电阻R测相应的电流I,且作相关计算后一并记录如下表。123456R()95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20根据表中
6、数据,图2中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据也描绘在图2中。并画出IRI图线;根据图线可得电池的电动势E是_V,内阻r是_。答案(1)并联5.0(2)如图所示1.532.0解析(1)将表头与一个定值电阻R并联,就相当于一个大量程的电流表;根据欧姆定律,得:UgIgRg1104 A2500 0.25 V,并联的电阻R5.0 。(2)根据图线得电源的电动势E1.53 V、内阻r2.0 。4利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9 ),电阻R0(阻值为3.0 ),电阻R1(阻值为3.0 ),电流表A(量程为200 mA,内阻为R
7、A6.0 ),开关S。实验步骤如下:将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;以为纵坐标,R为横坐标,作 R图线(用直线拟合);求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。回答下列问题:(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与R的关系式为_。(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R3.0 时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。答:_,_。R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077I1/A16.998.0010.011.011.913.0(3)在图(c)的坐标纸上
8、将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k_A11,截距b_A1。(4)根据图线求得电源电动势E_V,内阻r_。答案(1)R或写成R(5.0r)(2)0.1109.09(3)如图所示10(或在0.961.04之间)6.0(或在5.96.1之间)(4)3.0(或在2.73.3之间)1.0(或在0.61.4之间)解析(1)根据闭合电路欧姆定律有E,整理得R或写成R(5.0r)。(2)电流表示数为110 mA,即I0.110 A,其倒数为9.09 A1。(3)作图如答案图所示。在图线上取两点可得图线斜率k A111.0 A11,截距b6.0 A1。(4)结合与R的关系式,有k,b(5.0r),解
9、得E3.0 V,r1.0 。5现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有:电流表A,内阻为1.00 ;电压表V;阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5;开关S;一端连有鳄鱼夹P的导线1,其他导线若干。某同学设计的测量电路如图(a)所示。(1)按图(a)在实物图(b)中画出连线,并标出导线1和其P端。(2)测量时,改变鳄鱼夹P所夹的位置,使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路,记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I。数据如下表所示。根据表中数据,在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整,并画出UI图线。I(mA)1931531116930U(V)2.512.592.682.76
10、2.84(3)根据UI图线求出电源的电动势E_V,内阻r_。(保留2位小数)答案(1)连线如图所示。(2)UI图线如图所示。(3)2.90(在2.892.91之间均给分)1.03(在0.931.13之间均给分)解析(1)根据电路图连接实物,注意电流表外接,电压表并联,并标出导线1和其P端。(2)根据闭合电路欧姆定律得EUI(RAr),则UEI(RAr),可知UI图线为直线。根据题表中的数据在坐标纸上描点,然后用一条直线把尽量多的点连接(不在直线上的点分居直线两侧且靠近直线,偏离直线较远的点应舍去),如答案图所示。(3)根据UI图线可知,纵轴截距为E2.90 V,图线的斜率的绝对值为rRA ,又
11、RA1.00 ,则电源内阻r1.03 。6某物理研究小组尝试利用图甲所示电路测量一节干电池(电动势约1.5 V,内阻约几欧姆)的电动势和内阻。其中:电流表(量程 IA200 mA,内阻RA10 )、电阻箱R(99.99 ,额定电流1 A)、定值电阻R0(R05 )。闭合开关S,改变电阻箱的阻值R,读出对应的电流表的读数I。然后再把相应的数据转换成和,填入如下表格中。数据组1234567(1021)2.53.34.05.06.78.310.0(A1)15.516.016.417.018.019.020.0回答下列问题:(1)请把第4组数据点补充在图中,并画出的图线。(2)根据图线求出电池的电动势E_V,内阻r_。(保留2位有效数字)答案(1)图见解析(2)1.56.0解析(1)根据要求作图,注意图线应过(0,14.0)点。(2)由电路图和闭合电路欧姆定律得rI(RAR0)E,对该式变形可得,因此该图线的斜率60,截距14.0,联立上述两式得E1.5 V,r6.0 。