利用如圖所示的電路測定干電池的電動勢和內(nèi)電阻,提供的器材有:
待測干電池兩節(jié),每節(jié)干電池的電動勢均約為 1.5V,內(nèi)阻均約為0.2Ω
直流電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻很大)
直流電流表A(量程0~0.6~3A,內(nèi)阻忽略不計)
定值電阻R=4Ω;滑動變阻器RP(阻值范圍0~20Ω,
允許最大電流2A)開關一個,導線若干
(1)請根據(jù)實驗原理圖1,把右邊的實物圖2連接完整(電流表量程必須選擇正確)
(2)某同學利用該電路完成實驗時,閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器的滑片,電流表A保持一定的示數(shù)不變,電壓表的示數(shù)維持在2.4V左右.由此可判斷故障應是______(填選項前的字母)
A.電流表A燒毀斷路   B.定值電阻R斷路    C.滑動變阻器RP滑片與電阻線之間斷開      D.滑動變阻器的電阻線斷開
(3)故障排除后進行實驗,記錄了幾組電壓表和電流表的示數(shù)如下表:利用表格中的數(shù)據(jù)描點如圖,請將各點繪圖.
(4)請進一步根據(jù)描出的圖得出兩節(jié)干電池總的電動勢值為______V,干電池的總內(nèi)阻為______Ω.
U/V2.402.001.801.601.401.100.900.60
I/A0.120.200.250.300.350.400.450.50

【答案】分析:(1)由題,兩節(jié)干電池的電動勢約3V,則電壓表量程選0-3V.電路中最大電流約Imax==,則電流表的量程選0-0.6A即可.為按開關閉合后電流的流向順序依次連接電路.
(2)據(jù)題,無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器的滑片,電流表A保持一定的示數(shù)不變,電壓表的示數(shù)維持在2.4V左右,說明電路中的電阻一定,即可知滑動變阻器RP滑片與電阻線之間斷開.
(3)經(jīng)觀察看出,圖上這些點大約在一條直線上,用直線將它們連接起來,連接時,直線通過的點要盡可能多,不在直線的點關于直線兩側(cè)分布要均勻.根據(jù)閉合電路歐姆定律得知,U-I圖象的縱軸截距等于電源的電動勢,斜率大小等于電源的內(nèi)阻與定值電阻之和,由幾何知識求出電動勢和內(nèi)阻.
解答:解:(1)首先選擇電表的量程:兩節(jié)干電池的電動勢約3V,則電壓表量程選0-3V.估算電路中最大電流:Imax==,則電流表的量程選0-0.6A即可.連接電路如圖.
(2)A、若電流表A燒毀斷路,電流表將沒有示數(shù),與題不符.故A錯誤.
B、若定值電阻R斷路,兩電表都沒有示數(shù),與題不符.故B錯誤.
C、若滑動變阻器RP滑片與電阻線之間斷開,變阻器的總電阻接入電路,電路中的電阻不變,兩電表的示數(shù)保持不變,符合題意.故C正確.
D、滑動變阻器的電阻線斷開,兩電表都沒有示數(shù),與題不符.故D錯誤.
故選C
(3)經(jīng)觀察看出,圖上這些點大約在一條直線上,用直線將它們連接起來,如圖3所示.
(4)由閉合電路歐姆定律U=E-I(R+r)得,U-I圖象的縱軸截距b等于電源的電動勢,斜率大小k等于電源的內(nèi)阻與定值電阻之和,由數(shù)學知識得
   b=2.90V,則電源的電動勢E=b=2.90V.k=≈4.6,則r=k-R=4.6-4=0.6(Ω)
故答案為:
(1)電路連接(3分)
(2)C.(3分)
(3)(3分)
(4)2.90-3.00  0.6
點評:本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實驗的數(shù)據(jù)的處理,要求能正確分析故障的原因,并能用圖象法求出電動勢和內(nèi)電阻.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(9分)利用如圖所示的電路測電源電動勢E及電阻R1R2的阻值。實驗器材有:待測電源E(不計內(nèi)阻),待測電阻R1R2,電壓表V(量程為3.0V,內(nèi)阻很大),電阻箱R(0~99.99 Ω),單刀單擲開關S1,單刀雙擲開關S2,導線若干。

(1)測電阻R1的阻值:先閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)r和對應的電壓表示數(shù)U1,保持電阻箱示數(shù)不變,再將S2切換到b,讀出電壓表的示數(shù)U2,則電阻R1的表達式為R1=_____________。

(2)若測得電阻R1=1.8 Ω,接著測電源電動勢E和電阻R2的阻值。實驗方法:閉合S1,將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù),繪出圖示的圖線。則電源電動勢E=________V,電阻R2=________Ω(保留2位有效數(shù)字)。

 

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(1)測電阻R1的阻值:先閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)r和對應的電壓表示數(shù)U1,保持電阻箱示數(shù)不變,再將S2切換到b,讀出電壓表的示數(shù)U2,則電阻R1的表達式為R1=_____________。

(2)若測得電阻R1=1.8 Ω,接著測電源電動勢E和電阻R2的阻值。實驗方法:閉合S1,將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù),繪出圖示的圖線。則電源電動勢E=________V,電阻R2=________Ω(保留2位有效數(shù)字)。

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年江西省高三考前熱身理科綜合物理試卷(解析版) 題型:實驗題

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(1)測電阻R1的阻值:先閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)r和對應的電壓表示數(shù)U1,保持電阻箱示數(shù)不變,再將S2切換到b,讀出電壓表的示數(shù)U2,則電阻R1的表達式為R1=_____________。

(2)若測得電阻R1=1.8 Ω,接著測電源電動勢E和電阻R2的阻值。實驗方法:閉合S1,將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù),繪出圖示的圖線。則電源電動勢E=________V,電阻R2=________Ω(保留2位有效數(shù)字)。

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年河北省高三新課標高考模擬理科綜合物理試卷(解析版) 題型:填空題

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(2)若測得電阻R1=1.8 Ω,接著測電源電動勢E和電阻R2的阻值。實驗方法:閉合S1,將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù),繪出圖示的圖線。則電源電動勢E=________V,電阻R2=________Ω(保留2位有效數(shù)字)。

 

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(1)測電阻R1的阻值:先閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)r和對應的電壓表示數(shù)U1,保持電阻箱示數(shù)不變,再將S2切換到b,讀出電壓表的示數(shù)U2,則電阻R1的表達式為R1=_____________。

(2)若測得電阻R1=1.8 Ω,接著測電源電動勢E和電阻R2的阻值。實驗方法:閉合S1,將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù),繪出圖示的圖線。則電源電動勢E=________V,電阻R2=________Ω(保留2位有效數(shù)字)。

 

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