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现有器材:①一个量程为10.0mA、内阻约30Ω-40Ω的电流表  
②定值电阻R1=150Ω
③定值电阻R2=100Ω
④单刀单掷开关K        
⑤导线若干.
要求利用这些器材测量一节干电池(电动势约1.5V)的电动势.
实验步骤为:先按图1连接电路,得出I1=
E
R1+RA+r

按实验原理,需要两组实验数据才能求解E.

(1)请在图2中连接另一个实验电路,测得电流I2
(2)用已知量R1、R2和直接测得量I1、I2表示待测电动势的表达式为E=
I1I2
I1-I2
R2
I1I2
I1-I2
R2
分析:题目中只有两个定值电阻和电流表,故只能通过串并联关系得出两种不同的阻值,同时应考虑电路的安全性,从而选取合适的电路图;由闭合电路欧姆定律可得出表达式,联立可解得电动势的表达式.
解答:解:(1)本题提供了两只定值电阻及开关、导线等,要求测量电池的电动势,这是一个设计性实验,原理是利用闭合电路欧姆定律E=I(R+r)=I(R+RA+r),只需改变R测两次电流的值便可求出电动势E的值.但应注意:改变R时R的阻值不能过小,防止电流过大,超过电流表的量程,本题如将R2接入电路或R1和R2并联后接入电路,经估算会超过电流表的量程,故第一次把R1接入电路,第二次把R1、R2串联后接入电路,实现R的两次改变.
故电路图如图所示:

(2)由闭合电路欧姆定律得:
E=I1(R1+RA+r),E=I2(R2+R1+RA+r)
解得:E=
I1I2
I1-I2
R2
故答案为:(1)如图,
(2)
I1I2
I1-I2
R2
点评:本题为设计性实验,这种实验的考查是近几年高考的热点;在考试中要灵活把握,认真分析题意,找出切实可行的实验方法.
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相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

现有器材:量程为10.0mA,内阻为40.0Ω的电流表一个,定值电阻R1=150,定值电阻R2=100,单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.待测干电池要求利用这些器材测量干电池(电动势约1.5V)的电动势和内阻.

某同学设计了如图1所示电路进行测量,请您按电路在图2中连接实物.
该同学操作步骤如下:闭合开关S1,调节单刀双掷开关S2,电流表两次读数分别为7.60mA,5.00mA,由此可以计算出电源的电动势和内阻.按照该方法,可知电源电动势为
1.46
1.46
V,内阻为
2.31
2.31
Ω.(保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网实验题
(Ⅰ)把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,置于光滑的水平桌面上,如图所示.烧断细线,观察两球的运动情况,进行必要的测量,研究物体间相互作用时的守恒量:
(1)实验器材除了两个金属球、轻弹簧、细线、重锤线、白纸、复写纸外,还要有:
 

(2)需要直接测量的数据是:
 

(3)根据实验数据可以推测实验中的守恒量是:
 
(A动能Ek=
1
2
mv2
,B动量p=mv,C速度)
(Ⅱ)某同学从小贩那里低价买了一个手机,先欲通过对手机电池(如图)的电动势和内阻的测试来判断手机的性能,请利用学过的知识帮他设计这个实验.可供选择的器材见表所列,该同学的前期工作如下:
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电流表A(0.6A,3A  r=2Ω)
电压表V1(3V,15V   r=1000Ω)
滑动变阻器R1(0~10Ω  1A)
滑动变阻器R2(0~1000Ω  200mA)
待测电池
电键、导线若干.
1请根据现有器材设计电路图,其中滑动变阻器应选则
 

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②根据你设计的电路图,完成实物电路的连接(注意量程的选择)
(注:原创,现在我省手机的普及程度很高,但市场上出现了很多山寨机,通过对电板的测试,有助于我们判断手机性能的好坏)

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科目:高中物理 来源: 题型:

现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡的伏安特性曲线,要求所测电压范围为0.1V~4V.现有器材:
A.直流电源E:电动势4.5V,内阻不计;
B.电压表V:量程4.5V,内阻约为4×104Ω;
C.电流表A1:量程250mA,内阻约为2Ω;
D.电流表A2:量程500mA,内阻约为1Ω;
E.滑动变阻器R1:阻值范围0-10Ω,额定电流2A;
F.滑动变阻器R2:阻值范围0-200Ω,额定电流0.5A;
G.电键S,导线若干.
(1)如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是
A2
A2
(填“A1”或“A2”),
应该选用的滑动变阻器是
R1
R1
(填“R1”或“R2”);
(2)完成实物图的连接;
(3)通过实验得到如下部分数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压),
 I/A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
 U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
分析表格中的小灯泡的I-U数据,可知小灯泡的电阻随电流变大而变大,原因是
电流越大灯丝温度越高,电阻率变大,从而电阻变大
电流越大灯丝温度越高,电阻率变大,从而电阻变大

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年福建省高三上期末考试物理试卷(解析版) 题型:实验题

现有器材:①一个量程为10.0mA、内阻约30-40的电流表  

②定值电阻R1=150      ③定值电阻R2=100    

④单刀单掷开关K         ⑤导线若干。

要求利用这些器材测量一节干电池(电动势约1.5V)的电动势。

实验步骤为:先按左下图连接电路,得出

按实验原理,需要两组实验数据才能求解E

(1)请在右下图中连接另一个实验电路,测得电流I2

(2)用已知量R1、R2和直接测得量I1、I2表示待测电动势的表达式为E=   __________

 

 

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