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1、熱點13 電學常規(guī)實驗
(建議用時:20分鐘)
1.(2019·揚州市一模)利用如圖甲所示的實驗裝置測量兩節(jié)干電池組成的電源的電動勢和內(nèi)電阻.
(1)請在圖甲中用筆畫線代替導線完成電路連接.
(2)在實驗操作正確的情況下測得數(shù)據(jù)記錄在下表中,請在圖乙中作出U-I圖象.
U/V
2.94
2.86
2.81
2.76
2.71
2.62
I/A
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
0.38
(3)根據(jù)U-I圖象,可得該電池組的電動勢E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω.(結果均保留兩位有效數(shù)字)
(4)本實驗存在系
2、統(tǒng)誤差,原因是____________(選填“①電壓表分流”或“②電流表分壓”前面的序號),由此造成電源內(nèi)阻測量值____________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值.
2.(2019·泰州市高三一模)小明剛從超市購買了一節(jié)干電池,于是他想測定該干電池的電動勢和內(nèi)阻,小明做實驗中,備有下列器材:
A.干電池(電動勢約為1.5 V,內(nèi)阻小于0.5 Ω)
B.電流表G(滿偏電流1.5 mA,內(nèi)阻為10 Ω)
C.電流表A(0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω)
D.滑動變阻器R1(0~20 Ω,10 A)
E.滑動變阻器R2(0~100 Ω,1 A)
F.定值電阻R3=0.
3、5 Ω
G.定值電阻R4=990 Ω
H.開關、導線若干
(1)為方便且能較準確地進行測量,應選用滑動變阻器________(填寫序號);
(2)小明按照自己設計的實驗方案,畫圖處理數(shù)據(jù),由于新電池內(nèi)阻很小,發(fā)現(xiàn)圖象斜率較小,給數(shù)據(jù)的處理帶來了很大的障礙.請利用本題提供的器材幫助小明改進實驗方案,要求測量誤差盡可能地小,在下面所給方框內(nèi)畫出改進后的電路圖;
(3)某同學根據(jù)他設計的實驗測出了六組I1(電流表G的示數(shù))和I2(電流表A的示數(shù)),請在所給坐標紙上使用適當?shù)臄?shù)據(jù),作出I1和I2的關系圖線;
序號
1
2
3
4
5
6
I1/mA
1.40
4、1.36
1.35
1.28
1.20
1.07
I2/A
0.10
0.15
0.23
0.25
0.35
0.50
(4)根據(jù)圖線可得,被測電池的電動勢為________V,內(nèi)阻為________Ω.
3.一細而均勻的導電材料,截面為同心圓環(huán),如圖a所示,此材料長約3 cm,電阻約為100 Ω,已知這種材料的電阻率為ρ.欲測量該樣品的內(nèi)徑,但內(nèi)徑太小,無法直接測量.現(xiàn)提供以下實驗器材:
A.20分度的游標卡尺;
B.螺旋測微器;
C.電流表A1(量程0~50 mA,內(nèi)阻r1=100 Ω);
D.電流表A2(量程0~100 mA,內(nèi)阻r2約為40 Ω);
5、
E.滑動變阻器R(0~10 Ω,額定電流2 A);
F.直流電源E(電動勢為12 V,內(nèi)阻很小);
G.上述導電材料R2(長約為3 cm,電阻約為100 Ω);
H.開關一只,導線若干.
請用上述器材設計一個盡可能精確地測量該樣品內(nèi)徑d的實驗方案,回答下列問題:
(1)用游標卡尺測得該樣品的長度如圖b所示,其示數(shù)L=________cm,用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖c所示,其示數(shù)D=________mm.
(2)在所給的方框中畫出設計的實驗電路圖,并標明所選擇器材的物理量符號.
(3)用已知的物理量和所測得的物理量的符號表示樣品的內(nèi)徑d=________.
6、4.(2019·揚州市高三模擬)用如圖所示的多用電表進行實驗.
(1)將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大.為了得到比較準確的測量結果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按________(填選項前的字母)的順序進行操作,再將兩表筆分別與待測電阻相接,進行測量.
A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置
B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置
C.將兩表筆短接,旋動部件T,對電表進行校準
(2)測量二極管的正向?qū)娮钑r,紅表筆應接二極管的________(填“正極”或“負極”).
熱點13 電學常規(guī)實驗
1.解析:(1)測電源的電動勢和內(nèi)電阻,電流表應相
7、對電源外接,實物連接圖如圖所示.
(2)在U-I坐標系內(nèi),描點連線,如圖所示.
(3)由U=E-Ir可知,圖象在縱軸的截距等于電源電動勢,斜率的絕對值等于內(nèi)阻.故E=3.0 V,r=1.0 Ω.
(4)本實驗存在系統(tǒng)誤差,原因是電壓表分流,使得電流表示數(shù)小于干路電流;外電路短路時,電壓表分流為零,實際電流等于電流表電流,電壓越大,電壓表分流越多,實際電流大于電流表電流越多,圖象斜率的絕對值將越大,因此電源內(nèi)阻測量值小于真實值.
答案:(1)見解析圖 (2)見解析圖
(3)3.0 1.0 (4)① 小于
2.解析:(1)為方便實驗操作,滑動變阻器的阻值不能太大,選擇D比較合適
8、.
(2)由于沒有電壓表,給定的電流表G可與定值電阻 R4串聯(lián)作電壓表使用;圖象的斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻,由于新電池內(nèi)阻很小,發(fā)現(xiàn)圖象斜率較小,給數(shù)據(jù)的處理帶來了很大的障礙,所以電源串聯(lián)一個電阻作等效內(nèi)阻,實驗電路如圖甲所示.
(3)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應點,然后作出I1-I2圖象如圖乙所示.
(4)由閉合電路歐姆定律可知:I1(R4+RG)=E-I2(r+R3),變形I1=E-I2(r+R3),由圖可知,圖象與縱坐標的交點為1.48 mA,解得E=1.48 V;由圖象可知r=0.32 Ω.
答案:(1)D (2)見解析圖甲
(3)見解析圖乙
(4)1.48
9、(1.47~1.49均正確)
0.32(0.25~0.35 均正確)
3.解析:(1)由游標卡尺主尺讀得30 mm,游標尺上第3條刻度線與主尺刻度線對齊,則該樣品的長度L=30 mm+0.15 mm=30.15 mm=3.015 cm.螺旋測微器固定刻度上分度值為0.5 mm,可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈,測微螺桿前進或后退0.5 mm,由固定刻度讀得3 mm,由可動刻度讀得0.205 mm,該樣品的外徑為3 mm+0.205 mm=3.205 mm.
(2)采用分壓式電路,用已知內(nèi)阻的電流表A1作為電壓表,電流表A2外接可以消除系統(tǒng)誤差.電路圖如圖所示.
(3)由測量時兩電流表讀數(shù)可得待測電阻R2=.樣品橫截面積S=,由電阻定律可得R2=,聯(lián)立解得樣品的內(nèi)徑
d= .
答案:(1)3.015 3.205 (2)實驗電路圖見解析 (3)
4.解析:(1)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度過大,說明所選擋位太大,應換小擋進行測量,應將旋轉(zhuǎn)開關K置于“×10”的位置,然后進行歐姆調(diào)零,再測電阻,因此合理實驗步驟是BC.
(2)測量二極管正向?qū)娮钑r,應把紅表筆接二極管負極,黑表筆接二極管正極.
答案:(1)BC (2)負極
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