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精英家教网随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:
(A)电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
(B)直流电流表量程300mA,内阻很小
(C)电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
(D)定值电阻R0,标称阻值10Ω
(E)导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R0两端,
读数为10Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,
发现指针读数如图所示,则所测阻值为
 
Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.
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由以上操作可知,发生故障的元件是
 

(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是
 
(选填方案编号1、2或3).
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(4)根据实验数据描点,绘出的
1
I
-R
图象是一条直线.若直线的斜率为k,在
1
I
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=
 
,内阻r=
 
(用k、b和R0表示).
分析:(1)欧姆表读数=刻度盘读数×倍率;故障检测时,除电流表其余部分均没有问题,故问题只能出在电流表处;
(3)为减小电流表的读数误差,电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一,即电流范围为:100mA≤I≤300mA,根据欧姆定律,计算出电阻箱电阻值的大致范围即可;
(4)根据闭合电路欧姆定律列式,然后进行公式变形,得到
1
I
与R关系式,在分析讨论.
解答:解:(1)欧姆表表盘读数为“7Ω”,倍率为“×10”,故为70Ω;
障检测时,除电流表其余部分均没有问题,故问题只能出在电流表处;
故答案为:70,电流表;
(3)为减小电流表的读数误差,电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一,即电流范围为:100mA≤I≤300mA,根据欧姆定律,总电阻120Ω≥R≥40Ω,扣除定值电阻10Ω,即电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于等于30Ω而小于等于110Ω,由于电流表内阻不计,故应该选方案2;
故答案为:2;
(4)根据闭合电路欧姆定律,有
I=
E
R+r+R0

公式变形,得到
R=E?(
1
I
)+(-r-R0)

对比一次函数y=kx+b,R相当于y,E相当于k,
1
I
相当于x,(-r-R0)相当于b;

E=k
-r-R0=b
解得
E=k,r=b-R0
故答案为k,b-R0
点评:本题涉及欧姆表的读数、测定电源电动势和内电阻的实验原理及具体操作,虽然最后的图象处理不是用的伏安法,但都可以用闭合电路欧姆定律列式分析,作出直线图象是关键.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路,提供的实验器材有:
A.电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
B.直流电流表量程300mA,内阻很小
C.电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
D.定值电阻R0,标称阻值10Ω
E.导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R0两端,读数为10Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图乙所示,则所测阻值为
70
70
Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.
方案编号 电阻箱的阻值R/Ω
1 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0
2 100.0 85.0 70.0 55.0 40.0
3 40.0 30.0 25.0 20.0 15.0
由以上操作可知,发生故障的元件是
电流表
电流表


(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是
2
2
(选填方案编号1、2或3).
(4)根据实验数据描点,绘出的
1
I
-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在
I
I
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=
1
k
1
k
,内阻r=
b
k
-R0
b
k
-R0
(用k、b和R0表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(9分)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐.某同学为了测定某电动车电池的电动势和内阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:

A.电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知

B.直流电流表A,量程300mA,内阻很小

C.电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω

D.定值电阻R0,标称阻值10Ω

E.导线和开关

(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节电阻箱,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:

①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω挡,调零后,红黑表笔分别接R0两端,读数为10 Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω挡,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图14-6所示,则所测阻值为__________Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.

由以上操作可知,发生故障的元件是______________.

 (2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.改变电阻箱的阻值R,分别测出通过阻值为R0=10 Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是  ________(选填方案编号1、2或3).

方案编号

电阻箱的阻值R/Ω

1

300.0

250.0

200.0

150.0

100.0

2

100.0

85.0

70.0

55.0

40.0

3

40. 0

30.0

25.0

20.0

15.0

(3)根据实验数据描点,绘出的-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=________,内阻r=________.(用k、b和R0表示)

 

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科目:高中物理 来源:2012届河北省张北一中高三新课标高考模拟理科综合物理试卷(带解析) 题型:实验题

(9分)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐.某同学为了测定某电动车电池的电动势和内阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:

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B.直流电流表A,量程300mA,内阻很小
C.电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
D.定值电阻R0,标称阻值10Ω
E.导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节电阻箱,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω挡,调零后,红黑表笔分别接R0两端,读数为10 Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω挡,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图14-6所示,则所测阻值为__________Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.
由以上操作可知,发生故障的元件是______________.
(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.改变电阻箱的阻值R,分别测出通过阻值为R0=10 Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是  ________(选填方案编号1、2或3).
方案编号
电阻箱的阻值R/Ω
1
300.0
250.0
200.0
150.0
100.0
2
100.0
85.0
70.0
55.0
40.0
3
40. 0
30.0
25.0
20.0
15.0
(3)根据实验数据描点,绘出的-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=________,内阻r=________.(用k、b和R0表示)

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年河北省高三新课标高考模拟理科综合物理试卷(解析版) 题型:实验题

(9分)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐.某同学为了测定某电动车电池的电动势和内阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:

A.电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知

B.直流电流表A,量程300mA,内阻很小

C.电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω

D.定值电阻R0,标称阻值10Ω

E.导线和开关

(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节电阻箱,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:

①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω挡,调零后,红黑表笔分别接R0两端,读数为10 Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω挡,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图14-6所示,则所测阻值为__________Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.

由以上操作可知,发生故障的元件是______________.

 (2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.改变电阻箱的阻值R,分别测出通过阻值为R0=10 Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是  ________(选填方案编号1、2或3).

方案编号

电阻箱的阻值R/Ω

1

300.0

250.0

200.0

150.0

100.0

2

100.0

85.0

70.0

55.0

40.0

3

40. 0

30.0

25.0

20.0

15.0

(3)根据实验数据描点,绘出的-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=________,内阻r=________.(用k、b和R0表示)

 

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