16.某同學(xué)利用一個(gè)電阻箱、一個(gè)電壓表(視為理想電表)、一個(gè)定值電阻(R0=5Ω)、一個(gè)開關(guān)和若干導(dǎo)線測定一電源(電池組)的電動(dòng)勢及內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)原理圖如圖(a)所示.

①請根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖完成實(shí)物圖(b)中的連線.
②實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)電阻箱的阻值為40.0Ω時(shí),電壓表的示數(shù)為2.00V;當(dāng)電阻箱的阻值為15.0Ω時(shí),電壓表的示數(shù)為1.50V;則電源的電動(dòng)勢E=2.5V,內(nèi)阻r=5Ω.
③若某次測量時(shí)電阻箱的旋鈕位置如圖(c)所示的,電壓表的示數(shù)如圖(d)所示,則電阻箱的阻值為115.0Ω,電壓表的示數(shù)為2.30V
④改變電阻箱的電阻R,讀出電壓表的示數(shù)U,然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),繪出的$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$圖象是一條直線.若直線的斜率為k,在$\frac{1}{U}$坐標(biāo)軸上的截距為b,則電源的電動(dòng)勢E=$\frac{1}$,內(nèi)阻r=$\frac{k}-{R_0}$.(用k、b和R0表示)

分析 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖可明確實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的實(shí)物圖;
②由閉合電路歐姆定律列式聯(lián)立可求得電動(dòng)勢和內(nèi)電阻;
③由電阻箱的讀數(shù)方法可得出電阻箱的讀數(shù);由電壓表的量程確定電壓表的最小分度;則可得出對應(yīng)的示數(shù);
④由題意及閉合電路歐姆定律可得出$\frac{1}{U}-R$的關(guān)系,結(jié)合圖象可知其斜率及截距的含義,從而可以得出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻.

解答 解:①根據(jù)原理圖可以得出對應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示;
②由閉合電路歐姆定律可知:
E=2+$\frac{2}{40}r$;
E=1.5+$\frac{1.5}{15}r$
解得:
E=2.5V;r=5Ω
③由圖可知,電阻箱的示數(shù)為:R=1×100+1×10+5×1+0.1×1=115.0Ω;
電壓表量程為3V;則電壓表的最小分度為0.1V;故讀數(shù)為:2.30V;
④將R0等效到電源內(nèi)阻;由閉合電路歐姆定律可得:U=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}$R
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{({R}_{0}+r)}{E}$R;
由函數(shù)知識可知:圖象的斜率k=$\frac{({R}_{0}+r)}{E}$;
圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)b=$\frac{1}{E}$
故E=$\frac{1}$;
r=$\frac{k}-{R_0}$;
故答案為:①如圖所示;
②2.5,5;
③115.0,2.30;
④$\frac{1}$,$\frac{k}-{R_0}$

點(diǎn)評 本題考查測定電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn),本實(shí)驗(yàn)要特別注意數(shù)據(jù)的處理方法,能正確應(yīng)用圖象并結(jié)合函數(shù)關(guān)系進(jìn)行分析得出結(jié)果.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn),如圖所示,當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí),繩b被燒斷的同時(shí)桿子停止轉(zhuǎn)動(dòng),則下列說法不正確的是( 。
A.在繩b被燒斷瞬間,a繩中張力突然增大
B.小球仍在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)
C.小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
D.小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,封閉氣體A,B的初始溫度相同,體積分別為V1,V2,并且V1=2V2,現(xiàn)使兩氣柱A,B升高相同的溫度后,兩氣柱的體積分別為V1′和V2′,若忽略氣體壓強(qiáng)的變化,則( 。
A.V1′=2V2B.V1′>2V2C.V1′<2V2D.無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.正弦交流電經(jīng)過匝數(shù)比為$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$=$\frac{10}{1}$ 的變壓器與電阻R、交流電表V、A按如圖甲所示方式連接,R=10Ω圖乙是R兩端電壓u隨時(shí)間變化的圖象,Um=10$\sqrt{2}$V,則下列說法中正確的是(  )
A.通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=$\sqrt{2}$cos100πt A
B.在t=0.01s時(shí),電流表A的讀數(shù)為$\frac{\sqrt{2}}{10}$A
C.在t=0.02s時(shí),電壓表V的讀數(shù)為$\sqrt{2}$V
D.在t=5s的時(shí)間內(nèi),流過電阻R的電荷量為0.5C

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻不計(jì),當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)片P向上滑動(dòng)時(shí),下列說法正確的是( 。
A.電源的輸出功率減小B.燈泡L1變亮
C.通過R1的電流增大D.電壓表的示數(shù)變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.豎直放置的“”形支架上,一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G,現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn),另一端從B點(diǎn)沿支架緩慢地向C點(diǎn)靠近(開始A與B等高),則繩中拉力大小變化的情況是( 。
A.先變大后變小B.先不變后變小C.先不變后變大D.先變小后變大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí),木板在地面上移動(dòng)的距離為x,下列結(jié)論中正確的是( 。
A.上述過程中,F(xiàn)做的功等于滑塊和木板動(dòng)能的增量
B.其他條件不變的情況下,M越大,x越小
C.其他條件不變的情況下,F(xiàn)越大,滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長
D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示為湖邊一斜坡(傾角為30°)的橫截面示意圖,水面與斜坡的交點(diǎn)為O.從A點(diǎn)以速度v0沿水平方向扔出一小石塊,已知AO=90m,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A.若v0>25m/s,則石塊可以落入水中
B.若v0<28m/s,則石塊不能落入水中
C.若石塊能落入水中,則v0越大,落水時(shí)速度方向與水平面的夾角越大
D.若石塊能落到斜坡AO上,則不管v0多大,落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角不變

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.一群氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí),輻射的三條譜線中,波長較長的二條譜線的波長分別為λ1和λ2,則最短波長λ3=$\frac{{{λ_1}{λ_2}}}{{{λ_1}+{λ_2}}}$.

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