14.將兩個金屬電極鋅、銅片插入一個水果中就可以做成一個水果電池.現(xiàn)要測量橘子電池(如圖甲所示)的電動勢和內(nèi)阻,三位同學(xué)采用不同的方法進行探究.

①甲同學(xué)用多用表的直流電壓擋,選擇0~1V量程,直接測銅鋅兩金屬片之間的電壓時示數(shù)為0.82V;若已知該水果電池的內(nèi)阻約為2100Ω,則該水果電池的電動勢應(yīng)大于(填“大于”“等于”或“小于”)0.82V.
②乙同學(xué)利用伏安法并借助DIS實驗器材中的電壓傳感器、電流傳感器測水果電池的電動勢和內(nèi)阻,電路如圖乙所示.表是乙同學(xué)測量該水果電池時記錄的數(shù)據(jù).
次數(shù)123456
電壓U/A0.320.360.440.520.600.68
電流I/mA0.320.300.260.220.180.14
請你根據(jù)測量數(shù)據(jù)在給出的圖丙坐標(biāo)紙中描點作出U隨I變化的關(guān)系圖象.由圖象求出水果電池的電動勢為0.96V,內(nèi)阻為2.0×103Ω.

分析 (1)電壓表測量的是路端電壓,水果電池有內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析電壓表讀數(shù)與電動勢的關(guān)系;水果電池本身有電動勢,當(dāng)用歐姆表直接水果電池的兩極時,歐姆表內(nèi)部的電源將與水果電池串聯(lián),影響測量的結(jié)果.
(2)作出U隨I變化的關(guān)系圖象,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知:U-I圖象的縱軸截距表示電源的電動勢,斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻,由圖象即可求解;

解答 解:①電壓表測量的是路端電壓,水果電池有較大的內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,水果電池的電動勢大于0.82V;
②作出U隨I變化的關(guān)系圖象,U-I圖象的縱軸截距表示電源的電動勢,斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻,由圖象可知,水果電池的電動勢為E=0.96V,內(nèi)阻為r=2.0×103Ω
③水果電池的內(nèi)阻太大,回路中電流太小,路端電壓太小,燈泡不發(fā)光.
故答案為:①大于;②0.96;2.0×103

點評 本題關(guān)鍵要掌握實驗的原理:閉合電路歐姆定律,即電源的電動勢等于電源的內(nèi)外電壓之和,并能理解圖象的物理意義,會求解電動勢和內(nèi)阻即可.

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

1.下列關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的是(  )
A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點來代替物體的方法叫科學(xué)假說法
B.在探究金屬絲電阻率與金屬絲長度、橫截面等關(guān)系時,應(yīng)用了控制變量法
C.根據(jù)速度定義式v=$\frac{△x}{△t}$,當(dāng)△t趨近于零時,$\frac{△x}{△t}$就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,應(yīng)用了等效替代的方法
D.卡文迪許扭秤實驗測萬有引力常量時,主要用到類比的方法

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.下列對熱現(xiàn)象的認識,正確的是( 。
A.在兩個分子從一定距離處相互靠近的過程中,分子勢能可能先減小后增大
B.布朗運動的劇烈程度與溫度有關(guān),所以布朗運動就是分子熱運動
C.內(nèi)能不同的物體,它們分子熱運動的平均動能可能相同
D.環(huán)繞地球飛行的宇宙飛船中的物體處于完全失重狀態(tài),因此飛船內(nèi)氣體對飛船內(nèi)壁沒有壓強
E.物體吸收熱量,其溫度可能保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.某同學(xué)設(shè)想運用如圖1所示的實驗電路,測量未知電阻Rx的阻值,電流表A的內(nèi)阻和電源(內(nèi)阻忽略不計)的電動勢,實驗過程中電流表的讀數(shù)始終符合實驗要求.

(1)為了測量未知電阻Rx的阻值,他在閉合開關(guān)K1之前應(yīng)該將兩個電阻箱的阻值調(diào)至最大(填“最大”或“最小”),然后閉合開關(guān)K1,將開關(guān)K2撥至1位置,調(diào)節(jié)R2使電流表A有明顯讀數(shù)l0;接著將開關(guān)K2撥至2位置,保持R2不變,調(diào)節(jié)R1,當(dāng)調(diào)節(jié)R1=34.2Ω時,電流表A讀數(shù)仍為l0,則該未知電阻的阻值Rx=34.2Ω.
(2)為了測量電流表A的內(nèi)阻RA和電源(內(nèi)阻忽略不計)的電動勢E,他將R1的阻值調(diào)到R1=1.5Ω,R2調(diào)到最大,將開關(guān)K2調(diào)至2位置,閉合開關(guān)K1;然后多次調(diào)節(jié)R2,并在表格中記錄下了各次R2的阻值和對應(yīng)電流表A的讀數(shù)I;最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),他畫出了如圖2所示的圖象,根據(jù)你所學(xué)知識和題中所給字母寫出該圖象對應(yīng)的函數(shù)表達式為:$\frac{1}{I}=\frac{1}{E}{R}_{2}+\frac{{R}_{1}+{R}_{A}}{E}$(用題中所給字母表示);利用圖象中的數(shù)據(jù)可求得;電流表A的內(nèi)阻RA=0.5Ω,電源(內(nèi)阻忽略不計)的電動勢E=4V.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.現(xiàn)通過以下實驗探究電源輸出功率與電源內(nèi)阻和負載電阻的關(guān)系.采用的器材為:電源,電阻箱R,安培表(內(nèi)阻可忽略),電鍵,導(dǎo)線等.

A.根據(jù)需要設(shè)計好實驗電路圖并請畫在如圖2虛框中.
B.按電路圖連接好線路在閉合電鍵前已將電阻箱調(diào)到最大值).合上電鍵,逐次減小電阻箱R的值.
C.讀取并記錄電阻箱值R及對應(yīng)電流表的數(shù)值I,計算出相應(yīng)的電源輸出功率P值.根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪出P-R關(guān)系曲線(如圖1所示).
從P-R圖上可以看出:
①當(dāng)R=12Ω時,電源輸出功率最大;
②最大輸出的功率PM0.19Wt
③計算出所用電源電動勢E=3.0V.(以上數(shù)據(jù)均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.某倉庫中常用的皮帶傳輸裝置由兩臺皮帶傳送機組成,一臺水平傳送,A、B兩端相距4m,另一臺傾斜,傳送帶的傾角θ=37°,C、D兩端相距4.2m,B、C相距很近.水平部分AB以5m/s的速率順時針轉(zhuǎn)動,將質(zhì)量為20kg的一袋大米無初速度地放在A端,到達B端后,速度大小不變地傳到傾斜送帶的CD部分,米袋與傳送帶AB間的動摩擦因數(shù)為0.2,米袋與傳送帶CD間的動摩擦因數(shù)為0.8.(g取10m/s2)試求:
(1)從A點運動到B點的過程中,米袋與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量;
(2)CD部分傳送帶順時針運轉(zhuǎn),若要米袋能以最短的時間從C端傳送到D端,求CD運轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件及米袋從C端傳送到D端的最短時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.內(nèi)壁光滑的環(huán)形凹槽半徑為R,固定在豎直平面內(nèi),一根長度為$\sqrt{2}$R的輕桿,一端固定有質(zhì)量為m的小球甲,另一端固定有質(zhì)量為2m的小球乙,將兩小球放入凹槽內(nèi),小球乙位于凹槽的最低點,如圖所示.由靜止釋放后( 。
A.下滑過程中甲球減少的機械能總等于乙球增加的機械能
B.下滑過程中甲球減少的重力勢能總等于乙球增加的重力勢能
C.桿從左向右滑時,甲球無法下滑到凹槽的最低點
D.桿從右向左滑回時,乙球一定能回到凹槽的最低點

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,一個絕緣且內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管,固定于豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為R(比細管的內(nèi)徑大得多),在圓管內(nèi)的最低點有一個直徑略小于細管內(nèi)徑的帶正電小球處于靜止?fàn)顟B(tài),小球的質(zhì)量為m,帶電荷量為q,重力加速度為g.空間存在一磁感應(yīng)強度大小未知(不為零),方向垂直于環(huán)形細圓管所在平面且向里的勻強磁場.某時刻,給小球一方向水平向右,大小為v0=$\sqrt{5gR}$的初速度,則以下判斷正確的是( 。
A.獲得初速度后的瞬間,小球在最低點一定受到管壁的彈力作用
B.小球一定能到達環(huán)形細管的最高點,且小球在最高點一定受到管壁的彈力作用
C.小球每次到達最高點時的速度大小都相同
D.小球在從環(huán)形細圓管的最低點運動到所能到達的最高點的過程中,機械能不守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某同學(xué)準備利用下列器材測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻.
A.待測干電池兩節(jié),每節(jié)電池電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約幾歐姆
B.直流電壓表V1、V2,量程均為3V,內(nèi)阻約為3kΩ
C.定值電阻R0未知
D.滑動變阻器R,最大阻值Rm
E.導(dǎo)線和開關(guān)
(1)根據(jù)如圖甲所示的實物連接圖,在圖乙方框中畫出相應(yīng)的電路圖

(2)實驗之前,需要利用該電路圖測出定值電阻R0,方法是先把滑動變阻器R調(diào)到最大阻值Rm,再閉合開關(guān),電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U10、U20,則R0=$\frac{{U}_{20}-{U}_{10}}{{U}_{10}}{R}_{m}$(用U10、U20、Rm表示)
(3)實驗中移動滑動變阻器觸頭,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2,描繪出U1-U2圖象如圖丙所示,圖中直線斜率為k,與橫軸的截距為a,則兩節(jié)干電池的總電動勢E=$\frac{ka}{k-1}$,總內(nèi)阻r=$\frac{{R}_{0}}{(k-1)}$(用k、a、R0表示).

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