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现要测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻r。给定的器材有:两个理想电压表V(量程均为3V),理想电流表A(量程为0.6A),滑动变阻器R,待测的电阻R0,两节串联的电池,电键S及导线若干。某同学设计一个如图(a)所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻,调节变阻器,两电压表和电流表分别测得多组U1、U2、I的读数,并作出U1—I图(图线1)和U2—I图(图线2),见图(b)。

(1)由图可知得出电阻R0阻值为______Ω,电池组E的电动势为_________V,内阻为__________Ω。

(2)若上述电路中少了一个电压表,仍可用一个电路同时测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻。请你在虚线框中画出电路图,并写出简单的实验步骤和E、r、R0三个物理量的计算式。

 

【答案】

(1)4.0Ω(1分)  3.0V(1分)    2.0Ω(1分)

(2)电路图(2分)

实验步骤:①按电路图连接好电路;

②闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器短路,测得两电表读数为U1I1

③移动滑片P使滑动变阻器不短路,测得两电表读数为U2I2

④整理器材,数据处理。(2分)

计算公式:

E= (1分)        ②rA=(1分)            ③R0=(1分)

【解析】(1)图线2表示的R0的伏安曲线,其斜率k表示R0的电阻值,故由图知R0=4Ω。电压表V1的读数U=E-I(R0+r),故图线1中的斜率k表示R0+r,由图知R0+r=6Ω,则r=2Ω,图线1在U轴上截距表示电源的电动势,则E=3V,

(2)若少一个电压表,则可省了并在R0的电压表,将一个电压表并在R0、R和电流表串联电路的两端,其电路图如下图,将变阻器的阻值变为零,读出两表示数U1、I1,可求出R0=

移动滑动变阻器的滑片,再读出一组值U2、I2  由U1=E-I1r   U2=E-I1r两式求出E和r。

思维拓展:本题中测量电源电动势和内阻的方法是课本中伏安法的拓展,重在考查设计实验的能力和数据处理的能力,测量电源电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律。根据图象的斜率、截距求解物理量,显得直观而且较为精确。

 

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(1)由图可知得出电阻R0阻值为
4.0
4.0
Ω
(2)电池组E的电动势为
3.0
3.0
V,内阻为
2.0
2.0
Ω.

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(1)由图可知得出电阻R0阻值为
 
Ω,电池组E的电动势为
 
V,内阻为
 
Ω.
(2)若上述电路中少了一个电压表,仍可用一个电路同时测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻.请你在虚线框中画出电路图,并写出简单的实验步骤和E、r、R0三个物理量的计算式.

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(1)某同学利用如图所示的装置做《验证动量守恒定律的实验》,已知两球的质量分别为m1、m2(且m1>m2),

关于实验中下列说法正确的有(    )

A.实验需要秒表、天平、圆规等器材

B.白纸铺好后,不能移动

C.实验需要验证的是m1·OP=m1·O'M+m2·ON

D.如果N是m1的落点,则该同学实验过程中必有错误

(2)现要测电阻R0阻值和电池组E的电动势及内阻.给定的器材有:两个电压表V(量程均为3V),电流表A(量程为0.6A,内阻约0.9Ω),待测的电阻R0,电池组E,电键S及导线若干.某同学设计一个电路同时测电阻R0阻值和电池组E的电动势及内阻,根据两电压表和电流表的读数作出的图象如图所示.

你画出该同学实验的电路图。

②电池组E的电动势为_______,内阻为_______,电阻R0阻值为_______

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现要测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻r。给定的器材有:两个理想电压表V(量程均为3V),理想电流表A(量程为0.6A),滑动变阻器R,待测的电阻R0,两节串联的电池,电键S及导线若干。某同学设计一个如图(a)所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻,调节变阻器,两电压表和电流表分别测得多组U1、U2、I的读数,并作出U1—I图(图线1)和U2—I图(图线2),见图(b)。

(1)由图可知得出电阻R0阻值为______Ω,电池组E的电动势为_________V,内阻为__________Ω。

(2)若上述电路中少了一个电压表,仍可用一个电路同时测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻。请你在虚线框中画出电路图,并写出简单的实验步骤和E、r、R0三个物理量的计算式。

 

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