精英家教網(wǎng)某同學(xué)將銅片和鋅片插入水果中制成一個(gè)“水果電池”,該同學(xué)利用下列所給器材測(cè)量該“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.
A.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約1Ω) 
B.電流表A2(量程20mA,內(nèi)阻約50Ω)
C.電壓表V1(量程4V,內(nèi)阻約4kΩ)  
D.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻15kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器R1(0~1 000Ω)   
F.滑動(dòng)變阻器R2(0~9 999.9Ω)
G.待測(cè)“水果電池”(電動(dòng)勢(shì)E約為4V,內(nèi)阻r約為200Ω)  
H.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線(xiàn)若干
(1)為盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差,實(shí)驗(yàn)中電流表選擇
 
;電壓表選擇
 
;滑動(dòng)變阻器選
 
.請(qǐng)?jiān)谔摼(xiàn)方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖;
(2)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中記錄的6組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表,試根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中描點(diǎn)畫(huà)出U-I圖線(xiàn);由圖線(xiàn)可得,“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E=
 
V,內(nèi)電阻r=
 
Ω.
I/mA 4.0 5.0 8.0 10.0 12.0 14.0
U/V 3.04 2.85 2.30 1.90 1.50 1.14
分析:本題(1)的關(guān)鍵是利用假設(shè)法進(jìn)行估算:利用閉合電路歐姆定律求出電路中的最大電阻,選出滑動(dòng)變阻器符合要求的電流表即可;在選擇電流表的內(nèi)外接法時(shí),仍然利用“伏安法”選擇電流表接法的方法判斷,只不過(guò)是相對(duì)于“研究對(duì)象”電池來(lái)說(shuō)罷了;題(2)的關(guān)鍵是認(rèn)真描點(diǎn),用直尺畫(huà)線(xiàn),根據(jù)閉合電路歐姆定律寫(xiě)出縱軸物理量U與橫軸物理量I的函數(shù)關(guān)系式,再根據(jù)截距和斜率的概念即可求解.
解答:解:(1):若選用電流表
A
 
1
,電路中的最小電流為
I
 
min
=
1
3
I
 
A
=0.2A,則電路中的最大電阻應(yīng)為:
R
 
max
=
E
I
 
min
=
4
0.2
Ω=20Ω,顯然兩個(gè)變阻器都不合要求;
若選用電流表
A
 
2
,同理可得電路中的最大電阻為:
 R
 
max
=
E
1
3
×20
×10
-3
 
=600Ω,所以變阻器的最大電阻應(yīng)為R=600-200=400Ω,所以可選變阻器
R
 
1
,
所以電流表應(yīng)選
A
 
2
;
由于水果電池的電動(dòng)勢(shì)為4V,所以電壓表應(yīng)選
V
 
1
,;顯然變阻器應(yīng)選
 R
 
1
;
由于水果電池的電阻滿(mǎn)足
R
 
V
r
r
R
 
A
,所以相對(duì)于電源來(lái)說(shuō),電流表應(yīng)用外接法,電路圖如圖所示:
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(2):畫(huà)出的U-I圖象如下圖所示,根據(jù)U=E-rI可知,U-I圖象的縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)大小,斜率絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻.
所以E=3.80V,r=
3.80-1.00
14.80
×10
-3
 
Ω=189Ω.
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R
 
V
r
r
R
 
A

故答案為:(1)
A
 
2
V
 
1
,
R
 
1
如圖
(2)如圖,3.80,189
點(diǎn)評(píng):在進(jìn)行電路估算時(shí),要求通過(guò)電流表的最小電流不小于量程的
1
3
,可以先畫(huà)出電路圖,然后再根據(jù)閉合電路歐姆定律或歐姆定律計(jì)算討論即可;注意“伏安法”選擇電流表內(nèi)外接法的方法的靈活應(yīng)用.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(1)如圖1所示為光學(xué)實(shí)驗(yàn)用的長(zhǎng)方體玻璃磚,它的
 
面不能用手直接接觸.在用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中,兩位同學(xué)繪出的玻璃磚和三個(gè)針孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的針正好擋住插在a、b位置的針的像,但最后一個(gè)針孔的位置不同,分別為d、e兩點(diǎn),如圖2所示,計(jì)算折射率時(shí),用
 
(填“d”或“e”)得到的值較小,用
 
(填“d”或“e”)點(diǎn)得到的值誤差較。
(2)某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池,他們測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,并探究電極間距對(duì)E和r的影響,實(shí)驗(yàn)器材如圖3所示.
①測(cè)量E和r的實(shí)驗(yàn)方案為:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,改變電源兩端的電壓U和流過(guò)電源的電流I,依據(jù)公式
 
,利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出U-I圖象,得出E和r.
②將電壓表視為理想表,要求避免電流表分壓作用對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)連接電路.
③實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距,分別得到相應(yīng)果汁電池的U-I圖象如圖中(a)(b)(c)(d)所示,由此可知:
在該實(shí)驗(yàn)中,隨電極間距的減小,電源電動(dòng)勢(shì)
 
(填“增大”、“減小”或“不變”),電源內(nèi)阻
 
(填“增大”、“減小”或“不變”).
曲線(xiàn)(c)對(duì)應(yīng)的電源電動(dòng)勢(shì)E=
 
V,內(nèi)阻r=
 
Ω,當(dāng)外電路總電阻為2500Ω時(shí),該電源的輸出功率P=
 
mW.(均保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源:2012年重慶市高考物理試卷(解析版) 題型:解答題

(1)如圖1所示為光學(xué)實(shí)驗(yàn)用的長(zhǎng)方體玻璃磚,它的______面不能用手直接接觸.在用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中,兩位同學(xué)繪出的玻璃磚和三個(gè)針孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的針正好擋住插在a、b位置的針的像,但最后一個(gè)針孔的位置不同,分別為d、e兩點(diǎn),如圖2所示,計(jì)算折射率時(shí),用______(填“d”或“e”)得到的值較小,用______(填“d”或“e”)點(diǎn)得到的值誤差較小.
(2)某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池,他們測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,并探究電極間距對(duì)E和r的影響,實(shí)驗(yàn)器材如圖3所示.
①測(cè)量E和r的實(shí)驗(yàn)方案為:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,改變電源兩端的電壓U和流過(guò)電源的電流I,依據(jù)公式______,利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出U-I圖象,得出E和r.
②將電壓表視為理想表,要求避免電流表分壓作用對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)連接電路.
③實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距,分別得到相應(yīng)果汁電池的U-I圖象如圖中(a)(b)(c)(d)所示,由此可知:
在該實(shí)驗(yàn)中,隨電極間距的減小,電源電動(dòng)勢(shì)______(填“增大”、“減小”或“不變”),電源內(nèi)阻______(填“增大”、“減小”或“不變”).
曲線(xiàn)(c)對(duì)應(yīng)的電源電動(dòng)勢(shì)E=______V,內(nèi)阻r=______Ω,當(dāng)外電路總電阻為2500Ω時(shí),該電源的輸出功率P=______mW.(均保留三位有效數(shù)字)

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