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题目
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一种供实验使用的小型电池电动势在9V左右,内阻约为40Ω,电池允许最大输出电流为50mA,为了准确测定这个电池的电动势和内阻,用图甲的实验器材进行测量(图中电压表内阻很大,可不考虑它对测量的影响),R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω,R0是保护电阻.
(1)实验室里备用的保护电阻有以下几种规格,实验时R0应选用______较好.
A.10Ω,5W B.150Ω,0.5W
C.800Ω,2.5WD.1.2kΩ,1W
(2)在实物图甲中,已正确地连接了部分电路,请设计并完成余下电路的连接.
(3)实验中改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如乙图的图线,则根据所作出的图线可求得该电池的电动势E为______V,内阻r为______Ω.(结果保留两位有效数字)
(4)在实验中当电阻箱调到丙图位置后,闭合开关S,电压表示数为9.0V,变阻箱此时电阻为______Ω,电路中流过电阻箱的电流为______mA.
(5)用该电路测电动势与内阻,测量值和真实值的关系E______E,r______r(填“大于”“小于”或“等于”).
答案
(1)电源的最大输出电流为50mA=0.05A,则电路最小电阻R=
E
I
=
9V
0.05A
=180Ω,则保护电阻阻值约为:R0=R-r=180Ω-40Ω=140Ω,则保护电阻应选B.
(2)应用伏阻法测电源的电动势与内阻,电压表应测路端电压,电压表要并联在电阻两端,实物电路图如图所示.
(3)由闭合电路欧姆定律可得:E=U+Ir=U+
U
R+R0
r,则
1
U
=
1
E
+
r
E
1
R+R0
,图象的截距为
1
E
=0.1,斜率
r
E
=
0.25-0.15
3×10-2-1×10-2
=5,解得,电动势E=10V,内阻r=50Ω.
(4)由图丙所示电阻箱可知,电阻箱阻值R=1×1000Ω+7×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=750Ω,
通过电阻箱的电流I=
U
R+R0
=
9V
750Ω+150Ω
=0.01A=10mA.
(5)实际电压表是由内阻的,考虑电压表内阻,E=U+Ir=U+(
U
R+R0
+
U
RV
)r,
1
U
=
1
E
(1+
r
RV
)+
r
E
1
R+R0
,考虑电压表的内阻,此时图线的纵轴截距表示
1
E
(1+
r
RV
),所以E小于E,r小于r
故答案为:(1)B;(2)电路图如图所示;(3)10;50;(4)750;10;(5)小于;小于.
核心考点
试题【一种供实验使用的小型电池电动势在9V左右,内阻约为40Ω,电池允许最大输出电流为50mA,为了准确测定这个电池的电动势和内阻,用图甲的实验器材进行测量(图中电压】;主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]
举一反三
关于电源电动势,以下说法不正确的是(   )
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A.电动势为2V的蓄电池将化学能转变为电能的本领比电动势为1.5V的一节干电池大
B.电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
C.电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压
D.电源的电动势越大,非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量越多
在做“用电压表和电流表测电池的电动势和内阻”的实验时,电路连接如图1,所提供器材都很新,规格选择合理,电路连接无误,实验时:
①电键闭合前,滑动变阻器的滑动触头应置于______端(选填“A”或“B”)
②实验时,移动滑动变阻器的滑动触头时,电压表的读数总是变化很小,其主要原因是______
③为提高电池内阻测量值的准确性.现再提供一个电阻箱阻对电路进行改进,请在图2虚线框内画出改进后的测量电路原理.
在“用伏-安法测量电池电动势和内电阻”的实验中,除了使用电流表和电压表外,还要用到滑动变阻器、开关.
(1)试根据以上的实验器件在图15的方框中画出实验电路图.
(2)根据实验所得测量数据,在U-I坐标系中画出一段U-I图线如图16所示.根据图线得出被测电池的电动势为______V;内电阻为______Ω.
在用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r的实验中,实验电路如图1所示,实验室备有下列器材:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
E.变阻器R1(最大阻值20Ω,额定电流1A)
F.变阻器R2(最大阻值100Ω,额定电流0.1A)
G.待测干电池、电键S和导线若干
(1)实验中电流表应选______;电压表应选______;(选填器材前的字母)
(2)请将图2实物图连线成为实验电路;
(3)李明同学所在小组实验测得的6组数据已在U-I图中标出,如图3所示.请你根据数据点位置完成U-I图线,并由图线求出该电池的电动势E=______V,电阻r=______Ω.
(4)若另一实验小组按电路图连接电路,经检查电路连接正确.合上开关,电流表和电压表的指针均发生偏转,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑片滑至接近B端时电压表的示数急剧变小.出现上述情况的原因是______.
下列关于电源电动势概念的认识中,正确的是(  )
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A.电源电动势是描述电源把电能转化成其他形式的能本领大小的物理量
B.电源电动势是描述电源把其他形式的能转化成电能本领大小的物理量
C.电动势和电压单位相同,所以物理意义也相同
D.在闭合电路中,电源电动势等于路端电压与电源内部电势降落之和