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某课题研究小组的同学收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件.现从这些材料中选取两个待测元件:一是定值电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA),另外在操作台上还准备了如下所列的实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关一只、导线若干
(1)为了测量定值电阻R0的阻值,小组的一位成员设计了如图所示的电路图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在了图上,在其设计的电路或器材选取中仅有一处不妥,你认为是哪一处,请写在下列横线上:
电流表应使用A2,用A2替换A1
电流表应使用A2,用A2替换A1

(2)①在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1、A2均已损坏,现要用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r,请在方框中画出你所设计的测量电路(电路要标明相应的器材);
②为了便于分析,一般采用线性图象处理实验数据,请在下列横线上写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式:
1
U
=
1
E
(1+
r
R2
)
1
U
=
1
E
(1+
r
R2
)
分析:(1)由欧姆定律求出通过待测电阻的最大电流,然后根据该电流确定电流表的量程,选择实验器材.
(2)只有待测电池、电阻箱、电压表,可以用伏阻法测电池的电动势与内阻,根据实验原理作出实验电路图;
由闭合电路的欧姆定律列方程,然后找出具有线性关系的量,并写出函数关系式.
解答:解:(1)流过R0的最大电流约为:
Imax=
E
R0
=
3.7
2000
A=1.85×10-3A=1.85mA<2mA,
电流表应使用:电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω),
因为使用电流表A1时,电表示数太小,读数误差较大.
(2)①实验器材只有电压表与电阻箱,因此可以用伏阻法测电池的电动势与内阻,实验电路图如图所示.
②由闭合电路欧姆定律得:
E=U+Ir=U+
U
R2
r,
整理得:
1
U
=
1
E
+
r
E
?
1
R2
=
1
E
(1+
r
R2
)

即:
1
U
=
1
E
(1+
r
R2
)

由此可见,
1
U
1
E
成正比,
可以作
1
U
-
1
E
图象,
函数关系式是:
1
U
=
1
E
(1+
r
R2
)

故答案为:(1)电流表应使用A2,用A2替换A1
(2)①电路图如图所示;②
1
U
=
1
E
(1+
r
R2
)
点评:本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、实验数据分析等问题;选择实验器材时,既要保证安全,又要注意测量精度,要注意实验器材量程的选择.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ(1)某同学设计了一个测量物体质量的装置,如图1所示,其中P是光滑水平面,A是质量为M的带夹子的已知质量金属块,Q是待测质量的物体.已知该装置的弹簧振子做简谐振动的周期为T=2π
m
k
,其中m是振子的质量,K是与弹簧的劲度系数有关的常数,当只有A物体振动时,测得其振动周期为T1,将待测物体Q固定在A上后,测得振动周期为T2,则待测物体的质量为
 

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如果这种装置与天平都在太空站中使用,
A.天平仍可以用来测质量,这种装置不能用来测质量
B.这种装置仍可以用来测质量,天平不能用来测质量
C.这种装置和天平都可以用来测质量
D.这种装置和天平都不能用来测质量
(2)某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约为5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω,最小分度值0.1Ω)
F.开关S一只、导线若干
Ⅱ(1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员,设计了如图2所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?
 

(2)在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.
①请你在图3方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)
②为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

某课题研究小组,选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r.(电动势约为4V,内阻在几欧到几十欧之间)
A.电压表V(量程6V,内阻约为6.0kΩ)     B.电流表A(量程2mA,内阻约为50Ω)
C.电阻箱R(0~999.9Ω)                D.开关S一只、导线若干
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(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,你认为可行吗?
 
.(填“可行”或“不可行”)
(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,请在图1中画出实验电路图.
(3)根据(2)中实验电路测得的5组U、R数据,已在上图中
1
U
-
1
R
坐标系中描出了各点,请在图2中作出图象.
(4)根据图象求得E=
 
 V,r=
 
Ω.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某课题研究小组的同学收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件.现从这些材料中选取两个待测元件:一是定值电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA),另外在操作台上还准备了如下所列的实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关一只、导线若干
(1)为了测量定值电阻R0的阻值,小组的一位成员设计了如图所示的电路图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在了图上,在其设计的电路或器材选取中仅有一处不妥,你认为是哪一处,请写在下列横线上:______.
(2)①在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1、A2均已损坏,现要用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r,请在方框中画出你所设计的测量电路(电路要标明相应的器材);
②为了便于分析,一般采用线性图象处理实验数据,请在下列横线上写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式:
______.
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年甘肃省兰州一中高二(上)期中物理试卷(理科)(解析版) 题型:填空题

某课题研究小组的同学收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件.现从这些材料中选取两个待测元件:一是定值电阻R(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA),另外在操作台上还准备了如下所列的实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关一只、导线若干
(1)为了测量定值电阻R的阻值,小组的一位成员设计了如图所示的电路图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在了图上,在其设计的电路或器材选取中仅有一处不妥,你认为是哪一处,请写在下列横线上:   
(2)①在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1、A2均已损坏,现要用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r,请在方框中画出你所设计的测量电路(电路要标明相应的器材);
②为了便于分析,一般采用线性图象处理实验数据,请在下列横线上写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式:
   

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