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题目
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将两个金属电极锌、铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池.现要测量橘子电池(如图A所示)的电动势和内阻,四位同学采用不同的方法进行探究.
(1)甲同学用多用表的直流电压档,选择0~1V量程,直接测铜锌两金属片之间的电压时读数为0.82V;用多用表的欧姆档直接测水果电池的两极,读得此时的读数为3200Ω;甲同学认为该水果电池电动势E=0.82V,内阻r=3.2kΩ
请指出甲同学测量的主要错误:______
(2)乙同学利用伏安法电路并借助DIS实验器材中的电压、电流传感器测水果电池的电动势和内阻,电路如图B所示.
下表是乙同学测量该水果电池时记录的数据.
答案
核心考点
试题【将两个金属电极锌、铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池.现要测量橘子电池(如图A所示)的电动势和内阻,四位同学采用不同的方法进行探究.(1)甲同学用多用表的】;主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]
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电压U/V0.320.3600.440.520.600.68
电流I/mA0.320.300.260.220.180.14
(1)①电压表测量的是路端电压,水果电池有较大的内阻,根据闭合电路欧姆定律可知,水果电池的电动势大于0.82V;
魔方格

②水果电池本身有电动势,当用欧姆表直接水果电池的两极时,欧姆表内部的电源将与水果电池串联,影响测量的结果,故测量不准确.
(2)作出U随I变化的关系图象,U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势,斜率的绝对值等于电源的内阻,由图象可知,水果电池的电动势为E=0.96V,内阻为r=2.0×103Ω
(3)根据闭合电路欧姆定律得:
  E=I(R+r)
1
I
=
1
E
r+
R
E

由数学知识可知,
1
I
-R图象的斜率等于
1
E
,纵轴截距等于
1
E
r

(4)水果电池的内阻太大,回路中电流太小,路端电压太小,灯泡不发光.
故答案为:(1)①水果电池的内阻较大,水果电池的电动势大于0.82V
②因水果电池本身有电动势,当用欧姆表直接接水果电池的两极时,欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联,影响测量的结果,故测不准.
(2)0.96V,2.0×103Ω.
(3)
1
I
,R
(4)水果电池的内阻太大,回路中电流太小,路端电压太小.
在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中,所提供的器材有:
待测电池(电动势约6V)
电流表G(量程6.0mA,内阻r1=100Ω)
电流表A(量程0.6A,内阻r2=5.0Ω)
定值电阻R1=100Ω,定值电阻R2=900Ω
滑动变阻器R′(0~50Ω),开关、导线若干
①为了精确测出该电池的电动势和内阻,采用图甲所示实验电路图,其中定值电阻应选用______(选填R1或R2).
②请根据电路图甲完成图乙中的实物连线.
③某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和Ig根据记录数据作出Ig-I图象如图丙所示(图象的纵截距用b表示,斜率用k表示),根据图象可求得,被测电池电动势的表达式E=______,其值为______V;内阻的表达式r=______,其值为______Ω

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某同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时,发现实验桌上还有一个定值电阻R0.他设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和R0的阻值.实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.

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(1)他在同一坐标纸上分别作出U1-I、U2-I图线,如图乙所示,则U1-I图线是图中______(填 A 或 B).
(2)定值电阻R0的计算表达式是:R0=______ (用测得的U1、U2、I表示),若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得R0值______(填“大于”、“等于”或“小于”)实际值.
(3)若实验中没有伏特表V1,你能测出的量是______ (选填“电动势E”、“内阻r”或“R0”,下同).
(4)若实验中没有伏特表V2,你能测出的量是______.
在如图所示的电路中,合上电键S,变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化关系如甲、乙、丙三图所示.电表、导线对电路的影响不计.(甲图为电源的效率η与外电路电阻R的关系曲线,这里的效率指电源的输出功率与总功率的比值;乙图为输出功率P与路端电压U的关系曲线;丙图为路端电压U与总电流I的关系曲线.)
(1)请根据图甲求出滑动变阻器最大阻值Rm与电源内阻r之比;
(2)电路中电源电动势E、内阻r不变,请写出在滑动变阻器滑动头C从A端滑至B端的过程中电源输出功率P与路端电压U的函数关系式(用字母表示);
(3)分别写出甲、乙、丙三图中的a、b、c、d各点的坐标(求出数值并注明单位).

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将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.
(1)通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点.他们找来了一个苹果做实验,用量程为0一3V、内阻约5kΩ的伏特表测其两极时读数为0.75V.但当他们将四个这样的苹果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,出现这种现象的原因应当是:______
(2)接着他们用内阻约50Ω的灵敏电流表直接接一个“苹果电池”的两极,测得电流为0.40mA,根据前面用伏特表测得的0.75V电压,由全电路欧姆定律得“苹果电池”内阻:r=
E
I
=
0.75
0.40×10-3
Ω
=1.9kΩ.这个结果是否准确?如认为不准确,请说明主要理由______.
(3)请用以下器材尽可能准确测定“苹果电池”的电动势和内阻:由以上两个“苹果电池”串联的电池组,电压表V(量程3V,内阻约5kΩ),电流表A(量程为0~0.6mA,内阻约为50Ω),滑动变阻器R(最大阻值约4kΩ)),导线和开关.
①在方框中画出电路图.②按电路图连接实物图.

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③下图是实验中得到的U一I图象,由图象可知每个“苹果电池”的电动势为______V,内电阻为______KΩ.(结果保留两位有效数字)

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在测干电池的电动势和内电阻的实验中,图有甲、乙两个可供选择的电路,应选用______电路进行实验,实验中误差的来源是______,读数比实际值偏______,根据实验数据画出的U-I图线如图所示,则求得的电动势是______ V,内电阻是______Ω.

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