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為測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻

(1)在下列三個(gè)電壓表中選一個(gè)改裝成量程為9 V的電壓表

A．量程為1 V、內(nèi)阻大約為1 kΩ的電壓表　

B．量程為2 V、內(nèi)阻大約為2 kΩ的電壓表　

C．量程為3 V、內(nèi)阻為3 kΩ的電壓表　　

選擇電壓表________串聯(lián)________kΩ的電阻可以改裝成量程為9 V的電壓表．

(2)利用一個(gè)電阻箱、一只開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線(xiàn)和改裝好的電壓表(此表用符號(hào)

或　 與一個(gè)電阻串聯(lián)來(lái)表示，且可視為理想電壓表)，在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖．

(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀出電壓表示數(shù)為1.50 V時(shí)，電阻箱的阻值為15.0 Ω；電壓表示數(shù)為2.00 V時(shí)，電阻箱的阻值為40.0 Ω，則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V、內(nèi)阻r＝________Ω.

為了測(cè)量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如實(shí)圖9-5甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R為電阻箱，R₀＝5 Ω為保護(hù)電阻．

(1)按照?qǐng)D甲所示的電路圖，某同學(xué)已經(jīng)在圖乙所示電路中完成部分導(dǎo)線(xiàn)的連接，請(qǐng)你完成余下導(dǎo)線(xiàn)的連接．

實(shí)圖9-5

實(shí)圖9-6

(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開(kāi)關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值．多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R，并以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，畫(huà)出的關(guān)系圖線(xiàn)(該圖線(xiàn)為一直線(xiàn))，如實(shí)圖9-6所示．由圖線(xiàn)可求得電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

(3)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是________________________________.

某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材僅有一個(gè)電流表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干，該同學(xué)按如實(shí)圖9-3所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示.

實(shí)圖9-3

(1)若利用圖象確定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則應(yīng)作________(填“R­I”或“R­”)圖象；

(2)利用測(cè)得的數(shù)據(jù)在實(shí)圖9-4中畫(huà)出適當(dāng)?shù)膱D象；

(3)由圖象可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω；

實(shí)圖9-4

(4)利用該實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)E_測(cè)和內(nèi)阻r_測(cè)與真實(shí)值E_真和r_真相比，理論上E_測(cè)________E_真，r_測(cè)________r_真(填“>”“<”或“＝”)．

某同學(xué)用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材：

A．被測(cè)干電池一節(jié)

B．電流表：量程0～0.6 A，內(nèi)阻0.1 Ω

C．電流表：量程0～3 A，內(nèi)阻0.024 Ω

D．電壓表：量程0～3 V，內(nèi)阻未知

E．電壓表：量程0～15 V，內(nèi)阻未知

F．滑動(dòng)變阻器：0～10 Ω，2 A

G．滑動(dòng)變阻器：0～100 Ω，1 A

H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干

在伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差．在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

(1)在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篲_______(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母)；

(2)在實(shí)圖9-2(a)方框中畫(huà)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖；

實(shí)圖9-2

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖7-5-10(b)所示的U­I圖象，則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后，干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________ V，內(nèi)電阻r＝________ Ω.

①用電壓表、電流表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)．采用的是下列________電路圖．

②某同學(xué)將和測(cè)得的數(shù)值逐一描繪在坐標(biāo)紙上，再根據(jù)這些點(diǎn)分別畫(huà)出了圖線(xiàn)a與b，如圖實(shí)9-1所示，你認(rèn)為比較合理的是圖線(xiàn)________(填“a”或“b”)．

實(shí)圖9-1

③根據(jù)該圖線(xiàn)得到電源電動(dòng)勢(shì)的大小是________V；內(nèi)阻是________Ω(結(jié)果保留兩位小數(shù))．

某同學(xué)在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，串聯(lián)了一只2.5 Ω的保護(hù)電阻R₀，實(shí)驗(yàn)電路如圖7－5－19所示．

(1)連好電路后，當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0.檢查各接線(xiàn)柱均未接錯(cuò)，接觸良好且未發(fā)生短路；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(shí)，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時(shí)，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是________．

圖7－5－19

(2)在圖7－5－20中按電路原理圖及用多用電表的電壓擋檢查電路時(shí)，把兩表筆分別接c、d時(shí)的實(shí)物電路圖(如圖7－5－20所示)以筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái)．

圖7－5－20

(3)排除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測(cè)定得到下列數(shù)據(jù)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖7－5－21中的坐標(biāo)上畫(huà)出U－I圖線(xiàn)，由圖線(xiàn)知：電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______，內(nèi)阻為_(kāi)_______．

　　　　　　　　　　　圖7－5－21

在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：

A．干電池E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V、內(nèi)電阻大約為1.0 Ω)

B．電壓表V(0～15 V)

C．電流表A(0～0.6 A、內(nèi)阻0.1 Ω)

D．電流表G(滿(mǎn)偏電流3 mA、內(nèi)阻R_g＝10 Ω)

E．滑動(dòng)變阻器R₁(0～10 Ω、10 A)

F．滑動(dòng)變阻器R₂(0～100 Ω、1 A)

G．定值電阻R₃＝990 Ω

H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干

(1)為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是________(填寫(xiě)“R₁”或“R₂”)；

(2)請(qǐng)?jiān)诰�(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號(hào)；

(3)如圖7－5－18所示為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，繪出的I₁－I₂圖線(xiàn)(I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù))，由圖線(xiàn)可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________ V，內(nèi)電阻r＝________ Ω.

圖7－5－18

某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖7－5－16所示的電路測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，R為電阻箱， V為理想電壓表，其量程略大于電池的電動(dòng)勢(shì)．實(shí)驗(yàn)中通過(guò)多次改變電阻箱的阻值R，從電壓表上讀出相應(yīng)的示數(shù)U，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)U與R不成線(xiàn)性關(guān)系，于是求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示.

回答下列問(wèn)題：

(1)   根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)原理，你認(rèn)為第______(填序號(hào))組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，原因是_______________________________________________________

_________________________________________________________________.

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D7－5－17所給的坐標(biāo)系中繪出－關(guān)系圖線(xiàn)．

(2)   由圖線(xiàn)可知，該干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________ V，內(nèi)阻r＝________ Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

圖7－5－17

某個(gè)實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為用一只已知內(nèi)阻的電流表和電阻箱，采用如圖7－5－15甲所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，比常規(guī)的伏安法更準(zhǔn)確．若電流表內(nèi)阻阻值為R_A，則測(cè)量的方法與步驟是：

圖7－5－15

(1)將電阻箱阻值R調(diào)到最大，閉合S后觀察電流表示數(shù)，然后再調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)指到某兩個(gè)恰當(dāng)?shù)闹�，記下此時(shí)電阻箱的阻值R₁、R₂及對(duì)應(yīng)的電流I₁、I₂；

(2)根據(jù)以上的數(shù)據(jù)及閉合電路歐姆定律，建立方程組，即可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E與內(nèi)阻r.該方程組的表達(dá)式是：________、________．該實(shí)驗(yàn)小組現(xiàn)在手頭只有一個(gè)電流表，只知其內(nèi)阻很小，卻不知具體阻值．為了測(cè)出該電流表的內(nèi)阻，她們找來(lái)了如圖乙所示兩節(jié)干電池等實(shí)驗(yàn)器材．請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)將圖中的實(shí)物連接成能測(cè)出電流表內(nèi)阻的電路．注意滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路起限流作用，開(kāi)關(guān)閉合前其阻值應(yīng)___________________________________

_________________________________________________________________．

用如圖7－5－14所示電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R₀起保護(hù)作用．除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

(a)電流表(量程0.6 A、3 A)；

(b)電壓表(量程3 V、15 V)；

(c)定值電阻(阻值1 Ω、額定功率5 W)；

(d)定值電阻(阻值10 Ω、額定功率10 W)；

(e)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～10 Ω、額定電流2 A)；

(f)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～100 Ω、額定電流1 A)．

那么，(1)要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇________ V，電流表的量程應(yīng)選擇________ A；R₀應(yīng)選擇________ Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是________ Ω的滑動(dòng)變阻器．

(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_________________________________．