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利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻,提供的器材有:
待测干电池两节,每节干电池的电动势均约为 1.5V,内阻均约为0.2Ω
直流电压表V(量程0~3V,内阻很大)
直流电流表A(量程0~0.6~3A,内阻忽略不计)
定值电阻R=4Ω;滑动变阻器RP(阻值范围0~20Ω,
允许最大电流2A)开关一个,导线若干
(1)请根据实验原理图1,把右边的实物图2连接完整(电流表量程必须选择正确)
(2)某同学利用该电路完成实验时,闭合电键后,发现无论怎样调节变阻器的滑片,电流表A保持一定的示数不变,电压表的示数维持在2.4V左右.由此可判断故障应是______(填选项前的字母)
A.电流表A烧毁断路   B.定值电阻R断路    C.滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开      D.滑动变阻器的电阻线断开
(3)故障排除后进行实验,记录了几组电压表和电流表的示数如下表:利用表格中的数据描点如图,请将各点绘图.
(4)请进一步根据描出的图得出两节干电池总的电动势值为______V,干电池的总内阻为______Ω.
U/V2.402.001.801.601.401.100.900.60
I/A0.120.200.250.300.350.400.450.50

【答案】分析:(1)由题,两节干电池的电动势约3V,则电压表量程选0-3V.电路中最大电流约Imax==,则电流表的量程选0-0.6A即可.为按开关闭合后电流的流向顺序依次连接电路.
(2)据题,无论怎样调节变阻器的滑片,电流表A保持一定的示数不变,电压表的示数维持在2.4V左右,说明电路中的电阻一定,即可知滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开.
(3)经观察看出,图上这些点大约在一条直线上,用直线将它们连接起来,连接时,直线通过的点要尽可能多,不在直线的点关于直线两侧分布要均匀.根据闭合电路欧姆定律得知,U-I图象的纵轴截距等于电源的电动势,斜率大小等于电源的内阻与定值电阻之和,由几何知识求出电动势和内阻.
解答:解:(1)首先选择电表的量程:两节干电池的电动势约3V,则电压表量程选0-3V.估算电路中最大电流:Imax==,则电流表的量程选0-0.6A即可.连接电路如图.
(2)A、若电流表A烧毁断路,电流表将没有示数,与题不符.故A错误.
B、若定值电阻R断路,两电表都没有示数,与题不符.故B错误.
C、若滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开,变阻器的总电阻接入电路,电路中的电阻不变,两电表的示数保持不变,符合题意.故C正确.
D、滑动变阻器的电阻线断开,两电表都没有示数,与题不符.故D错误.
故选C
(3)经观察看出,图上这些点大约在一条直线上,用直线将它们连接起来,如图3所示.
(4)由闭合电路欧姆定律U=E-I(R+r)得,U-I图象的纵轴截距b等于电源的电动势,斜率大小k等于电源的内阻与定值电阻之和,由数学知识得
   b=2.90V,则电源的电动势E=b=2.90V.k=≈4.6,则r=k-R=4.6-4=0.6(Ω)
故答案为:
(1)电路连接(3分)
(2)C.(3分)
(3)(3分)
(4)2.90-3.00  0.6
点评:本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理,要求能正确分析故障的原因,并能用图象法求出电动势和内电阻.
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(9分)利用如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1、R2,电压表V(量程为3.0V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99 Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。

(1)测电阻R1的阻值:先闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,再将S2切换到b,读出电压表的示数U2,则电阻R1的表达式为R1=_____________。

(2)若测得电阻R1=1.8 Ω,接着测电源电动势E和电阻R2的阻值。实验方法:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出图示的图线。则电源电动势E=________V,电阻R2=________Ω(保留2位有效数字)。

 

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(1)测电阻R1的阻值:先闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,再将S2切换到b,读出电压表的示数U2,则电阻R1的表达式为R1=_____________。

(2)若测得电阻R1=1.8 Ω,接着测电源电动势E和电阻R2的阻值。实验方法:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出图示的图线。则电源电动势E=________V,电阻R2=________Ω(保留2位有效数字)。

 

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(1)测电阻R1的阻值:先闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,再将S2切换到b,读出电压表的示数U2,则电阻R1的表达式为R1=_____________。

(2)若测得电阻R1=1.8 Ω,接着测电源电动势E和电阻R2的阻值。实验方法:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出图示的图线。则电源电动势E=________V,电阻R2=________Ω(保留2位有效数字)。

 

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