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电学实验专题2017、041.某科技兴趣小组用下列方法测量手机锂电池的电动势和内阻.(1)首先用多用电表的直流电压10V挡粗略地测量了锂电池的电动势，由图甲可得锂电池的电动势约为________V.(2)接着采用图乙所示电路测量锂电池的内阻，则测得的内阻将比真实值________(“偏大”或“偏小”)，原因是________________________________.(3)测得的数据如图丙，则该电池的内阻为________Ω.(结果保留2位有效数字)2.为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备了以下器材：A.多用电表B.电流表G1(0～100mA，内阻约5Ω)C.电流表G2(0～50mA，内阻r2＝10Ω)D.定值电阻R0(20Ω)E.滑动变阻器R1(0～5Ω)F.滑动变阻器R2(0～100Ω)G.直流电源(3.0V，内阻不计)H.开关一个及导线若干(1)用多用电表欧姆表“×1”挡粗测电阻时，其阻值如图4甲中指针所示，则Rx的阻值大约是________Ω；(2)滑动变阻器应选________(填仪器前的序号)；(3)若是用G2表测Rx两端电压，请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计；(要求：滑动变阻器便于调节，电表读数不得低于量程的13)(4)补全实验步骤：a.按图乙所示电路图连接电路，将变阻器滑动触头移至最________端(选填“左”或“右”)；b.闭合开关S，移动变阻器滑动触头至某一位置，记录G1、G2表的读数I1、I2；c.多次移动变阻器滑动触头，记录相应的G1、G2表的读数I1、I2；d.以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线如图丙所示，则待测电阻Rx的阻值为________Ω(保留两位有效数字).3.某同学要测量一个改装后的电压表Vx的量程和内阻，实验过程如下：(1)先用多用电表粗测电压表的内阻和量程，实验中多用电表红表笔应与电压表的________(填“正”或“负”)接线柱相连；若已知多用电表内电源电动势为9V，所用挡位为×1k挡，调零后测量，指针位置如图所示.此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处，则所测电压表内阻约为________，量程为________.(2)若电压表量程为(1)问中所测数值，则为了精确测量其内阻，现提供以下器材：待测电压表V电流表A(量程0.6A，内阻约为3Ω)电压表V(量程10V，内阻约为30kΩ)定值电阻R0(阻值为10kΩ)滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω，额定电流为1A)滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω，额定电流为1A)电源E(电动势为15V，内阻约为1Ω)开关和导线若干①为了较精确的测量电压表内阻，则测量电路应该选择如下电路中的________.②本实验中应选择的滑动变阻器为________.(填器材对应的符号)③根据测量电路和所选择器材，完成如图所示实物电路连接.④测电压表内阻的表达式R＝________，其中各物理量的含义是___________________________________________________.4.为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：A.电流表G，内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝6mAB.电压表V，量程为6VC.螺旋测微器，毫米刻度尺D.电阻箱R0(0～99.99Ω)E.滑动变阻器R(最大阻值为5Ω)F.电池组E(电动势为6V，内阻约为0.05Ω)G.一个开关S和导线若干(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用________挡(填“×1”或“×100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图5甲所示.(2)把电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6A的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R0＝_______Ω.(结果保留三位有效数字)(3)为了用改装好的电流表测量电阻丝Rx的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图乙中电路图补完整.(4)测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V的示数为U，电流表G的示数为I.请用已知量和测量量的字母符号，写出计算电阻率的表达式ρ＝________.5.某学习小组的同学设计了如图甲所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r.实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为0.6A，内阻不计，)电阻箱R(0～99.9Ω)，开关S1和S2，导线若干.(1)先测电阻R0的阻值，学习小组同学的操作如下：先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后断开S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2，则电阻R0＝________.(2)同学们通过上述操作测得电阻R0＝9.5Ω，继续测电源的电动势E和内阻r.该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2；多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，数据如下表：次数12345电阻R/Ω03.06.012.018.0电流I/A0.500.400.330.250.20①请在图乙中结合以上数据描点作图.②利用图象求出该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(保留两位有效数6.用伏安法测定电源的电动势和内阻.提供的实验器材有：A.待测电源(电动势约18V，内阻约2Ω)B.电压表(内阻约几十kΩ，量程为6V)C.电流表(内阻约为0.3Ω，量程为3A)D.滑动变阻器(0～50Ω，3A)E.电阻箱(最大阻值999999Ω)F.开关G.导线若干(1)为完成实验，该同学将量程为6V的电压表扩大量程，需测定电压表的内阻，该同学设计了如图所示的甲、乙两个电路，经过思考，该同学选择了甲电路，该同学放弃乙电路的理由是：_________________(2)该同学按照图甲连接好电路，进行了如下几步操作：①将滑动变阻器触头滑到最左端，把电阻箱的阻值调到零；②闭合开关，缓慢调节滑动变阻器的触头，使电压表指针指到6.0V；③保持滑动变阻器触头不动，调节电阻箱的阻值，当电压表的示数为2.0V时，电阻箱的阻值如图所示，示数为________Ω；④保持电阻箱的阻值不变，使电阻箱和电压表串联，改装成新的电压表，改装后电压表的量程为_______V.(3)将此电压表(表盘未换)与电流表连成如图甲所示的电路，测电源的电动势和内阻，调节滑动变阻器的触头，读出电压表和电流表示数，作出的U－I图象如图乙所示，则电源的电动势为________V，内阻为________Ω.(结果保留三位有效数字)7.一只小灯泡，额定功率为0.75W，额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝PR＝1.5V.B小组同学认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的U－I图线，进而找到灯泡的额定电压.A.电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)B.电流表A1(量程1500mA，内阻约0.02Ω)C.电流表A2(量程500mA，内阻约0.6Ω)D.滑动变阻器R1(0～10Ω)E.滑动变阻器R2(0～100Ω)F.电源E(电动势4.0V，内阻不计)G.开关S和导线若干H.待测灯泡L(额定功率0.75W，额定电压未知)(1)在实验过程中，B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，在下面所给的虚线框中画出实验的电路原理图.上述器材中，电流表选________(选填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”).(2)当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，灯泡功率已超过额定功率，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中.请你根据表中实验数据在图中作出灯泡的U－I图线.(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；显然这一结果次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310(4)大于1.5V，究其原因是__________________.答案(1)见解析图A2R1(2)见解析图(3)2.5(2.4～2.6均可)灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)解析(1)题目表格中电流最大310mA，考虑测量的精确度，故电流表选择A2；要描绘小灯泡的U－I图象，电压要从零开始连续调节，故滑动变阻器用分压式接法，选择小量程的变阻器方便操作，故变阻器选择R1；电路如图所示.(2)小灯泡的U－I图象如图所示：(3)小灯泡的额定功率为0.75W；当电压为2.5V时，电流为0.3A，此时电功率为：P＝UI＝2.5×0.3W＝0.75W，恰好等于额定功率，故额定电压为2.5V；显然这一结果大于1.5V，究其原因是灯泡电阻随着温度的升高而变大.7.在研究电学问题时我们经常把电流表当成理想电流表，但实际电流表是有内阻的，现设计如图6甲所示电路测量电流表G1的内阻r1.可供选择的器材如下：①待测电流表G1：量程为0～5mA，内阻约为300Ω②电流表G2：量程为0～10mA，内阻为40Ω③定值电阻R1：阻值为10Ω④定值电阻R2：阻值为200Ω⑤滑动变阻器R3：阻值范围为0～1000Ω⑥滑动变阻器R4：阻值范围为0～20Ω⑦干电池E：电动势约为1.5V，内阻很小可忽略⑧电键S及导线若干(1)定值电阻R0应选________，滑动变阻器R应选________.(在空格内填写序号)(2)用笔画线代替导线，按图甲要求，在图乙中连接实物图.(3)实验步骤如下：①按电路图连接电路(为了电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到最左端)②闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的读数，分别记为I1和I2；③多次移动滑片，记录各次G1和G2的读数I1和I2；④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图丙所示.⑤根据I1－I2图线的斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为r1＝_____.(用k、R0表示6图9答案(1)电路中的电流太小，电流表无法准确测量(2)5045218(3)17.41.601.答案(1)3.8(2)偏小电压表有分流作用，电流表测得的电流大于流过电阻的实际电流(3)1.6(1.5～1.7均可)2.答案(1)9或9.0(2)E(3)如图所示(4)左103.答案(1)负15kΩ(15.0kΩ也可)6V(2)①D②R2③如图所示④UxR0U－UxUx为待测电压表读数，U为电压表读数，R0为定值电阻4答案(1)×1(2)1.21(3)见解析图(4)πd2R0U4L(R0＋Rg)I解析(1)因欧姆表不均匀，要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，说明倍率较大，应选择“×1”挡.(2)将电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6A的电压表，而电流表G(内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝6mA)，因此电阻箱的阻值应调为：R0＝IgRgI－Ig＝0.006×1200.6－0.006Ω≈1.21Ω；(3)由图甲所示可知，待测电阻阻值为：14×1Ω＝14Ω，电压表内阻很大，约为几千甚至几万欧姆，电压表内阻远大于电流表内阻，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为5Ω，小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：(4)由电阻定律可知，电阻：Rx＝ρLS＝ρLπ(d2)2，则电阻率：ρ＝πd2Rx4L，根据欧姆定律得：Rx＝UR0＋RgR0I＝UR0(R0＋Rg)I，电阻率：ρ＝πUR0d24L(R0＋Rg)I.5答案(1)R1－R2(2)①如图所示②6.02.5答案(1)④⑥(2)如图所示(3)(1k－1)R05.一只小灯泡，额定功率为0.75W，额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝PR＝1.5V.B小组同学认为A小组测量方法有误，