(2017辽宁铁岭协作体联考)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:
(A)电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
(B)直流电流表量程300mA,内阻很小
(C)电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
(D)定值电阻R0,阻值为10Ω
(E)导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R0两端,读数为10Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图所示,则所测阻值为 Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.
由以上操作可知,发生故障的元件是 .
(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是 (选填方案编号1、2或3).
(4)根据实验数据描点,绘出的图象是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E= ,内阻r = (用k、b和R0表示).
【参考答案】. (10分)(1)70Ω, 电流表
(3)方案是 2 (选填方案编号1、2或3).
(4), (用k、b和R0表示).
(2017江西红色七校联考)现有一摄像机电池,无法从标签上看清其电动势等数据.现进行如下实验操作:
(1)选取多用电表的直流电压10V挡,将两表笔直接接到电池的正、负两极,指针偏转情况如图1,由此可知其电动势约为 V.是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测其内阻,答: (选填“可以”或“不可以”)
(2)现要更加准确测量其电动势和内电阻,实验室备有下列器材:
A.电流表(量程0.6A,内阻为3Ω)
B.电压表(量程3V,内阻为3kΩ)
C.电压表(量程50V,内阻为30kΩ)
D.定值电阻R1=500Ω
E.定值电阻R2=6000Ω
F.滑动变阻器(阻值范围0~30Ω)
G.开关及导线
①该实验中电压表应选 ,定值电阻应选 (均选填选项前的字母序号).
②在图2方框中画出实验电路图.
③若将滑动变阻器滑到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,则电源电动势和内阻间的关系式为 .
(2)①因电源的电压为7.1V,电压表量程只有3V,故应串联阻值较大的定值电阻扩大量程,故定值电阻应选择E;
②根据以上分析电压表与定值电阻串联充当电压表,由于电源内阻与电流表内阻较为接近,故电流表采用相对电源的外接法;
故原理图如图所示;
③根据改装原理可知,路端电压U'=U=3U;
总电流I总=+I;
由闭合电路欧姆定律可得:
E=3U+(I+)r
【参考答案】:(1)7.1;不可以;
(2)①B E ②如图所示
(3)E=3U+(I+)r
(2017河南天一大联考)用“伏安法”测定电源的电动势和内阻,所给器材如图甲所示,已知电源的内阻很小.
(1)请完成正确的电路图连线.
(2)实验的系统误差主要是由 引起的;电动势测量值 真实值 (填“大于”“等于”或“小于”);内阻测量值 真实值 (填“大于”“等于”或“小于”)
(3)若该电源电动势测量值为E,内阻测量值为r.用该电源、满偏电流为Ig的灵敏电流计和滑动变阻器组装了简易欧姆表,电路如图乙所示.进行欧姆调零后,当红、黑表笔之间接被测电阻Rx时,指针偏转角度为满偏的,则被测电阻Rx= .
【名师解析】
(1)根据图1所示实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示.
【参考答案】(1)实物电路图如图所示;(2)电压表的分流作用;小于;小于;(3)R2=.
【点评】本题考查了连接实物电路图、求电源电动势与内阻、实验误差分析,连接实物电路图时要注意电表正负接线柱不要接反,要掌握应用图象法分析实验误差的方法.
要精确测量一个直流电源的电动势和内阻,给定下列实验器材:
A.待测电源(电动势约为4.5 V,内阻约为2 Ω)
B.电流表(量程0.6 A,内阻为1 Ω)
C.电压表(量程15 V,内阻为3 kΩ)
D.电压表(量程3 V,内阻为2 kΩ)
E.定值电阻R1=500 Ω
F.定值电阻R2=1000 Ω
G.滑动变阻器R(阻值范围0~20 Ω)
H.开关及导线
(1)该实验中电压表应选________(填选项前面的序号),定值电阻应选________(填选项前面的序号)。
(2)在方框中画出实验电路图。
(3)若将滑动变阻器滑到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,从理论上分析,电源电动势E和内阻r间的关系式应为E=________。
【参考答案】:(1)D F (2)见解析图
(3)E=U+(1 Ω+r)I或E=U+r
(2016·济宁模拟)老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻,所给的实验器材有:待测电源E,定值电阻R1(阻值未知),电压表(量程为3.0 V,内阻很大),电阻箱 R(0~99.99 Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
某同学连接了一个如图甲所示的电路,他接下来的操作是:
a.拨动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置后,将S2接到A,闭合S1,记录下对应的电压表示数为2.20 V,然后断开S1;
b.保持电阻箱示数不变,将S2切换到B,闭合S1,记录此时电压表的读数(电压表的示数如图丙所示),然后断开S1。
(1)请你解答下列问题:
图甲所示电阻箱的读数为________ Ω,图丙所示的电压表读数为________ V。由此可算出定值电阻R1的阻值为________ Ω。(计算结果取3位有效数字)
(2)在完成上述操作后,该同学继续以下的操作:
将S2切换到A,多次调节电阻箱,闭合S1,读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图丁所示的 图象。由此可求得该电池组的电动势E及内阻r,其中E=________ V,电源内阻r=______ Ω。(计算结果保留3位有效数字)
【参考答案】:(1)20.00 2.80 5.45 (2)2.86 0.26
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