2.某同學(xué)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻.(要求盡量減小實驗誤差)
所提供的器材除待測電池還有:
代號器 材 規(guī) 格
A電流表(A1) 量程0-0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω
B電流表(A2) 量程0-3A,內(nèi)阻約0.025Ω
C電壓表(V1) 量程0-3V,內(nèi)阻約3kΩ
D電壓表(V2) 量程0-15V,內(nèi)阻約15kΩ
E滑動變阻器(R1)總阻值約50Ω
F滑動變阻器(R2)總阻值約1500Ω
G導(dǎo)線若干,電鍵K
該同學(xué)選擇儀器,設(shè)計電路并進行實驗,通過實驗得到如下數(shù)據(jù):
序號123456
電壓U(V)1.451.401.301.251.201.10
電流( A )0.0600.1200.2400.2600.3600.480
(1)請你推測該同學(xué)選擇的器材是:電流表為A,電壓表為C,滑動變阻器為E(以上均填寫器材代號).
(2)請你推測該同學(xué)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖1中的甲(選項“甲”或“乙”).

(3)該同學(xué)已將其中記錄的5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上,請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出 U-I 圖線.根據(jù)圖中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=1.50V,內(nèi)電阻r=0.83Ω(保留到小數(shù)點后兩位數(shù)字)
(4)實驗中,隨著滑動變阻器滑片的移動,電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化,圖3的各示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是D.

分析 (1)根據(jù)電源電動勢選擇電壓表,為方便實驗操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器;
(2)分析圖示電路結(jié)構(gòu),然后答題;
(3)應(yīng)用描點法作出圖象;根據(jù)電源的U-I圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻;
(4)求出電源輸出功率表達(dá)式,結(jié)合圖象利用數(shù)學(xué)規(guī)律即可明確圖象的性質(zhì).

解答 解:(1)一節(jié)干電池電動勢約為1.5V,則電壓表應(yīng)選C,為方便實驗操作,滑動變阻器應(yīng)選E,由表中數(shù)據(jù)可知,電流表選擇A;
(2)干電池內(nèi)阻較小,為減小實驗誤差,應(yīng)選題甲所示電路圖;
(3)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點,然后作出電源的U-I圖象如圖所示;

由圖示電源U-I圖象可知,圖象與縱軸交點坐標(biāo)值是1.5,則電源電動勢E=1.5V,
電源內(nèi)阻:r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.0}{0.6}$≈0.83Ω;
(4)電壓表測量路端電壓,其示數(shù)隨滑動變阻器的阻值增大而增大;而當(dāng)內(nèi)阻和外阻相等時,輸出功率最大;此時輸出電壓為電動勢的一半.外電路斷開時,路端電壓等于電源的電動勢,此時輸出功率為零,但由于本實驗中無法達(dá)到外電阻無窮大,故符合條件的圖象應(yīng)為D.
故答案為:(1)A,C,E;(2)甲;(3)如圖,1.50,0.83;(4)D

點評 本題考查了實驗電路選擇、實驗器材選擇、作圖象、求電源電動勢與內(nèi)阻等問題,要知道實驗原理,要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法;電源的U-I圖象與縱軸交點坐標(biāo)值是電源電動勢圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻.

練習(xí)冊系列答案
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B.地球繞太陽運動是以地球為參考系的
C.當(dāng)選擇不同的參考系時,同一個物體的運動類型總是不變的
D.乘客坐在停在站臺上的一列火車中,通過窗口看另一列火車時,以為自己的火車是在運動,這是由于他選擇了另一火車為參考系的緣故

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C.小球的向心加速度aP>aQ
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