1 . 某同学测量一节干电池的电动势和内阻。现有实验器材如下:
干电池(电动势约1.5V、内阻较小)、滑动变阻器(0~10Ω)、电阻箱(0~999.9Ω)、电压表(0~3V量程、内阻约3kΩ)、电流表(0~0.6A量程、内阻约0.5Ω)、开关S、导线若干。
(1)该同学对测量这一节干电池的电动势和内阻设计出四个方案,其中精度较高是
A. B. C. D.
(2)图甲为该同学某次测量时电压表示数,其读数为
(3)该同学采用“(1)”所选的某个方案后,测得多组(U、I)数据,画出图,如图乙,测得的电源电动势和内阻分别为
(4)该同学考虑到(3)所选的实验中电表不是理想电表,因此导致这一节干电池电动势测量结果为:
实验操作如下:
(1)按图甲连接电路,多用电表调到“直流电压档”;
(2)闭合开关,逐次调节电阻箱的阻值,记录每次实验的电阻箱阻值及多用电表示数U;
(3)根据所记录数据描点作图像,如图乙所示。
请完成以下问题:
①不计多用电表内阻对电路的影响,由图乙得水果电池的电动势测
②若考虑多用电表内阻对电路的影响,与仍为一次函数关系,该关系式为
(1)若闭合开关S1,将单刀双掷开关 S2掷向 a,改变电阻箱 R 的阻值得到一系列的电压表的读数 U,处理数据得到如图乙所示图象,写出 间的关系式
(2) 若断开S1,将单刀双掷开关 S2掷向 b,改变电阻箱 R 的阻值得到一系列的电流表的读数 I,处理数据得到如图丙所示图象,写出 与R间的关系式
(3)同学们对实验结果进行了误差分析,发现将两个图象综合利用,就可以避免由于电压表分流和电流表分压带来的系统误差。已知图象乙和丙的纵轴截距分别为b1、b2,斜率分别为、,则利用丙图可求得电源的电动势E=
A.待测电源(电动势约为,内阻约为)
B.电压表(量程为,内阻为)
C.电流表(量程为,内阻约为)
D.滑动变阻器(,)
E.电阻箱R(最大阻值)
F.定值电阻
G.开关和导线若干
(1)为了完成实验,该同学扩大电压表的量程为,那么他应该将电阻箱的阻值调到
(2)将改装后的电压表(表盘未换)与电流表连成如图(a)所示的电路,测量电源的电动势和内阻,调节滑动变阻器的触头,读出电压表示数U和电流表示数I,作出图像如图(b)所示,则电源的电动势为
(3)对改装后的电压表进行后期校准时,发现示数与标准值总有偏差,怀疑是电压表标示的内阻值可能并不准确,为了重新测量电压表的内阻,又设计了图(c)所示的电路图,按照图(c)连接好电路,进行了如下几步操作:
①将滑动变阻器触头滑到最左端,把电阻箱的阻值调到零;
②闭合开关,缓慢调节滑动变阻器的触头,使电压表示数为;
③保持滑动变阻器触头不动,调节电阻箱的阻值,当电压表示数为时,电阻箱的读数为,则电压表内阻的测量值为
(1)若想把灵敏电流计G改装成量程为8V的电压表,需要
(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻,同学们设计了如下图甲所示的电路图。
(3)同学们根据采集到的灵敏电流计G的读数I和电阻箱的读数R,作出的图像如图乙所示,已知图线的斜率为k,纵截距为b,电源中的电流远大于电流计G中的电流,则所测得电池组的电动势
(4)该小组同学继续研讨探究;图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把四个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上(若测得电池组的电动势,内阻),如图丁则四只灯泡消耗的实际总功率为
a.先将S闭合,多次改变电阻箱的阻值,记下电压表的对应示数U和电阻箱的阻值R;
b.根据记录的数据,做出的图像如图乙所示。
回答下列问题:
(1)按照图甲所示的实验电路图在下列方框中接好实物图
(2)写出乙图的函数表达式
(3)根据乙图可得r=
(2)采集灵敏电流计和变阻箱的读数,作出了图像如图乙所示,已知图线的斜率为,纵截距为,则所测得电池组的电动势
(3)组长还组织大家进一步研究,图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上(若测得电池组的电动势,内阻),如图丁,则每只灯泡消耗的实际功率为
(1)闭合开关S后,调节电阻箱得到多组实验数据,由电阻箱的电阻和电压表的示数,计算出通过电阻箱的电流,如下表所示。请将表中第3次对应的电流值填上。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电阻箱的电阻() | 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 1.6 | 4.0 |
电压表的示数(U/V) | 0.09 | 0.16 | 0.27 | 0.40 | 0.60 | 0.67 |
通过电阻箱的电流() | 0.90 | 0.80 | 0.50 | 0.38 | 0.17 |
(3)根据图像,计算得到水果电池的电动势E为
(4)如果考虑电压表内阻对实验的影响,则电动势的测量值
(1)通过图甲可以测定R0的阻值,当R=5Ω时,电压表示数恰好为0,则R0=
(2)通过图乙测定电池的电动势和内阻,测得U和R多组数据,绘出的图像,则函数表达式
(1)电路中的作用是保护电源的安全,以下几个定值电阻可以用于本实验的是
A. B. C. D.
(2)该同学接入符合要求的后,按照电路图正确连接电路,请将图乙的电路补充完整
(4)如果考虑电压表内阻的影响,上面测量的电动势结果