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某同學在做“用電流表和電壓表測電源的電動勢和內阻”的實驗中,串聯了一只R=1.5Ω的保護電阻,實驗電路如圖(a)所示.則

(1)用完好的導線連好電路后,該同學閉合電鍵S,發現電流表示數為零,電壓表示數不為零,檢查各接線柱均未接錯,且接觸良好.他用多用電表的電壓擋檢查電路,把兩表筆分別接a、b,b、c,d、e時,示數均為零,把兩表筆接c、d時,示數與電壓表示數相同,由此可以推斷故障原因是______.
(2)排除障后,該同學順利完成實驗,測得下列數據并且根據數據在坐標系中描出了對應的點,如圖(b)所示,請畫出U-I圖象;
I/A0.100.170.230.300.40
U/V1.201.000.800.600.55
(3)由U-I圖象求出實驗中電池的電動勢E=______V,內阻r=______Ω.
(4)本次實驗產生系統誤差的原因是:______.
【答案】分析:(1)通過排除法,從斷路和短路的角度推斷故障.
(2)運用描點法畫出U-I圖象.
(3)U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢,圖線斜率的絕對值表示內阻.
(4)將保護電阻等效到電源的內部,電壓表測的是外電壓,電流表的讀數小于通過電源的電流,是因為電壓表起分流作用.
解答:解:(1)發現電流表示數為0,電壓表示數不為0,電流表或R處斷路,用多用電表的電壓檔檢查電路,把兩表筆分別接a、b,b、c,d、e時,示數均為0,把兩表筆接c、d時,示數與電壓表示數相同,知R斷路.
(2)U-I圖象如圖.

(3)U-I圖線是一條傾斜的直線,描點作圖如下圖.縱軸截距為1.5
所以電動勢E=1.50V.圖線的斜率k==2.8Ω,
則內阻r=2.8-1.5Ω=1.3Ω.
(4)電流表所測的電流小于通過電源的電流,因為電壓表內阻有分流作用.
故答案為:(1)R斷路
(2)如圖
(3)1.50V,1.3Ω
(4)因為電壓表內阻有分流作用
點評:解決本題的關鍵會從U-I圖線獲取電源的電動勢和內阻,注意將保護電阻等效到電源的內部,最終電源的內阻等于圖線的斜率絕對值減去保護電阻的阻值.以及會分析誤差的來源,
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)某同學在做《驗證機械能守恒定律》的實驗時,部分步驟如下:
A.把電磁打點計時器固定在鐵架臺上,并用導線將打點計時器接在低壓交流電源上;
B.將連有重物的紙帶穿過限位孔,用手提著紙帶的上端;
C.放開紙帶,接通電源;
D.更換紙帶,重復幾次.然后選用點跡清晰的紙帶;
E.用天平稱出重物的質量.
上述步驟中錯誤的是
C
C
,不必要的步驟是
E
E
.(填步驟前的字母)
(2)在做《測定金屬的電阻率》的實驗時,需要對金屬絲的電阻進行測量,已知金屬絲的電阻值Rx約為20Ω.一位同學用伏安法對這個電阻的阻值進行了比較精確的測量,這位同學想使被測電阻Rx兩端的電壓變化范圍盡可能的大.他可選用的器材有:
電源E:電動勢為8V,內阻為1.0Ω;電流表 A:量程0.6A,內阻約為0.50Ω;電壓表V:量程10V,內阻約為10kΩ;滑動變阻器R:最大電阻值為5.0Ω;開關一個,導線若干.
①根據上述條件,測量時電流表應采用
外接法
外接法
.(選填“外接法”或“內接法”)
②在方框內畫出實驗電路圖.
③若在上述實驗中,電流表的示數為I,電壓表的示數為U,且電流表內阻RA、電壓表內阻RV均為已知量,用測量量和電表內阻計算金屬絲電阻的表達式Rx=
URV
RVI-U
URV
RVI-U

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學在做測干電池的電動勢和內阻實驗時,實驗室提供了以下器材:A 一節干電池,B 導線若干,C 滑線變阻器,D 電流表,E 電壓表,F變阻箱,H 開關若干.
該同學用這些器材完成了至少三種測干電池的電動勢和內阻的實驗.

(1)請你寫出這三個實驗的原理(公式):①
E=I(R+r)
E=I(R+r)
E=
U
R
(R+r)
E=
U
R
(R+r)
U=E-Ir
U=E-Ir

(2)請你畫出這三個實驗所需的電路圖:

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?重慶一模)(1)某實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”實驗時,有如下操作步驟:
A.在鐵架臺上水平固定好打點計時器,將連有重物的紙帶豎直穿過限位孔用手提住,讓手盡量靠近打點計時器;
B.松開紙帶,趕緊接通電源,開始打點,隨后從重物上取下紙帶;
C.挑選點跡清晰的紙帶,在紙帶上選取相隔較遠的兩個點a、b作為驗證的兩個狀態,測出這兩個點之間的距離就是這兩個狀態之間重物下落的高度h;
D.以a作為連續三個測量點的中間點,測算出該三點中首尾兩點之間的平均速度就是a點的瞬時速度va,用同樣的方法,測出b點的瞬時速度vb
E.計算上述兩個狀態之間重物動能的增加量
1
2
mvb2-
1
2
mva2,計算重物重力勢能的減少量mgh,比較它們的大小是否相等.
該實驗小組在上述實驗步驟中有兩個錯誤的操作,其錯誤的步驟和錯誤是:
步驟A錯誤.手應該盡量遠離打點計時器
步驟A錯誤.手應該盡量遠離打點計時器
;②
步驟B錯誤.應該先接通電源,再松開紙帶
步驟B錯誤.應該先接通電源,再松開紙帶

(2)下面是該小組按正確操作時的情況記錄:已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,重力加速度近似取g=10.00m/s2,從實驗獲得的紙帶中選取一條點跡清楚且符合要求的紙帶(如圖),若把第一點記作O,另選擇連續的三個點B、C、D作為測量的點,經測量B、C、D點到O點的距離分別為70.18cm,77.00cm,85.18cm.若重物質量為1kg,由此可知重物在紙帶打擊O點到打擊C點的運動過程中,重力勢能的減小量為
7.70
7.70
J;動能的增加量是
7.03
7.03
J.除了考慮g的取值帶來的影響以外,你認為導致實驗誤差的主要原因是
重物和紙帶克服阻力做功消耗了機械能
重物和紙帶克服阻力做功消耗了機械能


(3)某同學在做《自來水電阻率的測定》課題時,在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極,其間充滿待測的自來水,然后用如圖甲所示電路進行測量.
該同學選用器材如下:
電壓表(量程15V,內阻約90kΩ)、電流表(量程300μA,內阻約50Ω)、滑動變阻器(100Ω,1A)、電池組(電動勢E=12V,內阻r=6Ω)、開關一個、導線若干.
實驗中測量情況如下:
安裝前他用圖乙(a)的游標卡尺測玻璃管的內徑,結果如圖乙(b)所示.測得兩電極相距L=0.314m.實驗中測得包括0在內的9組電流I、電壓U的值,在坐標紙上描點如圖丙.
根據以上材料回答下面的問題:
①測量玻璃管內徑時,應將圖乙(a)游標卡尺中的A、B、C三部分中的
A
A
與玻璃管內壁接觸;玻璃管的內徑d=
30.75
30.75
mm.
②根據實驗數據可知該同學測得水柱的電阻R=
1.0×105Ω
1.0×105Ω
Ω(保留兩位有效數字);請用水柱電阻R、玻璃管內徑d、水柱長度L表示自來水的電阻率ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L

③根據測得水柱電阻值可知實驗中電路設計的不妥之處是
電流表不應該采用外接(或電流表應該采用內接)
電流表不應該采用外接(或電流表應該采用內接)
,請在答卷的虛線框中畫出改進后的電路圖.(電路圖中用Rx表示自來水的電阻)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)向心力演示器如圖1所示.轉動手柄1,可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動.皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上,可使兩個槽內的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運動.小球做圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供,球對擋板的反作用力,通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降,從而露出標尺8,標尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的大小.現將小球分別放在兩邊的槽內,為探究小球受到的向心力大小與哪些因素有關系,下列想法正確的是
D
D


A.用質量不同的鋼球和鋁球做實驗,使它們運動半徑相等,比較向心力的大小與質量大小的關系
B.用質量相同的兩個小球做實驗,使它們的角速度不等,比較向心力的大小與角速度大小的關系
C.用質量相同的兩個小球做實驗,使它們的運動半徑不等,比較向心力的大小與半徑大小的關系
D.在兩個小球的質量、運動半徑和角速度三個量中,保持其中兩個量相等,才能比較向心力的大小與第三個量的關系
(2)圖2為某電流表G的表盤,測得電流表G內阻為Rg=105.0Ω,把它改裝成量程為UV=15V的電壓表,需要
聯(填“串”或“并”)一個電阻Rx=
49895Ω
49895Ω
.請在圖3的虛線框內標上改裝后表盤上應該標注的符號.用它來測量電壓,電流表盤指針位置如圖3所示,則此時所測量的電壓值應是
11.5
11.5
V.
(3)某同學在做“用多用電表探測黑箱內的元件”的實驗中,已知黑箱面板上有三個接線柱A、B、C,如圖4所示,黑箱內的元件可能是電阻、二極管、電容等,且只有其中兩個元件,測量情況為:
紅表筆 A A B B C C
黑表筆 B C A C A B
測量結果 接近0Ω 接近10kΩ 10kΩ 10kΩ
請根據以上結果畫出黑箱中的電路.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖1是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶.
①已知打點計時器電源頻率為50Hz,則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為
0.02s
0.02s

②ABCD是紙帶上四個計數點,每兩個相鄰計數點間有四個點沒有畫出.從圖13中讀出A、B兩點間距s=
0.70cm
0.70cm

③C點對應的速度是
0.100m/s
0.100m/s
(計算結果保留三位有效數字).

(2)如圖2用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑,如圖2所示的讀數是
0.740mm
0.740mm

(3)在測定金屬電阻率的試驗中,某同學連接電路如圖3所示.閉合電鍵后,發現電路有故障(已知電源、電表和導線均完好,電源電動勢為E):
①若電流表示數為零、電壓表示數為E,則發生故障的是
A
A

A、待測金屬絲   B、滑動變阻器   C、電鍵
②若電流表、電壓表示數均為零,該同學利用多用電表檢查故障.
先將選擇開關旋至
B
B
檔(A、歐姆×100   B、直流電壓10V  C、直流電流2.5mA),再將
(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱,把另一支表筆依次接b、c、d接線柱.若只有滑動變阻器斷路,則多用電表的示數依次是
0
0
E
E
E
E

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同步練習冊答案
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