18.實(shí)驗(yàn)室只備有下列器材:蓄電池(電動(dòng)勢(shì)約6V),電壓表一個(gè)(量程0~3V,內(nèi)阻幾千歐),電阻箱一個(gè)(0~9 999Ω),滑動(dòng)變阻器一個(gè)(0~10Ω),開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干.

(1)甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)半偏法測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖1,請(qǐng)你連接實(shí)物圖2.
(2)測(cè)量時(shí),在開(kāi)關(guān)S閉合前先將滑動(dòng)變阻器R1的觸頭滑至最左端,電阻箱R2的旋鈕調(diào)至零位,閉合開(kāi)關(guān)S后只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的觸頭使電壓表指針恰好滿(mǎn)偏,保持觸頭位置不動(dòng),再調(diào)節(jié)電阻箱R2,當(dāng)電壓表指針恰好半偏時(shí),電阻箱的讀數(shù)即為待測(cè)電壓表的內(nèi)阻阻值;若電阻箱的讀數(shù)為R0時(shí),電壓表指針恰好是滿(mǎn)偏的三分之二,則測(cè)得電壓表的內(nèi)阻等于2R0
(3)甲組同學(xué)用以上方法測(cè)量得到的電壓表內(nèi)阻與實(shí)際值相比偏大(填“偏大”或“偏小”).
(4)乙組同學(xué)為測(cè)定蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,設(shè)計(jì)出另一種電路,不用滑動(dòng)變阻器,只把電阻箱調(diào)至最大值后與電壓表(內(nèi)阻RV)、電源、開(kāi)關(guān)共同組成一個(gè)串聯(lián)電路,通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱獲得多組U、R值,并繪出$\frac{1}{U}$-R圖象,若得到的圖象是一條直線,且直線的斜率為k,圖線在$\frac{1}{U}$軸上的截距為b,則該蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=$\frac{1}{k{R}_{V}}$,內(nèi)阻r=$\frac{k}$-RV.(用k、b和RV表示)

分析 (1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖.
(2)根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電壓表內(nèi)阻.
(3)根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)分析分壓電路兩端電壓如何變化,然后分析實(shí)驗(yàn)誤差.
(4)根據(jù)題意應(yīng)用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式,然后求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻.

解答 解:(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖,實(shí)物電路圖如圖所示:

(2)滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,分壓電路兩端電壓可以認(rèn)為保持不變,電阻箱的讀數(shù)為R0時(shí),電壓表指針恰好是滿(mǎn)偏的三分之二,則電阻箱兩端電壓是電壓表滿(mǎn)偏電壓的三分之一,串聯(lián)電阻兩端電壓與其阻值成正比,則電壓表內(nèi)阻是電阻箱接入電路阻值的兩倍,即電壓表內(nèi)阻為:2R0
(3)電阻箱接入電路后,電路總電阻增大,由閉合電路歐姆定律可知,電路總電流變小,分壓電路兩端電壓增大,當(dāng)電壓表半偏時(shí),電阻箱兩端電壓大于電壓表滿(mǎn)偏電壓的一半,電阻箱阻值大于電壓表內(nèi)阻,我們認(rèn)為電壓表內(nèi)阻等于電阻箱阻值,則電壓表內(nèi)阻測(cè)量值偏大.
(4)在閉合電路中,電源電動(dòng)勢(shì):E=U+I(R+r)=U+$\frac{U}{{R}_{V}}$(R+r),整理得:$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E{R}_{V}}$R+$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E{R}_{V}}$,$\frac{1}{U}$-R圖象的斜率:k=$\frac{1}{E{R}_{V}}$,圖象的截距:b=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E{R}_{V}}$,則電源電動(dòng)勢(shì):E=$\frac{1}{k{R}_{V}}$,電源內(nèi)阻:r=$\frac{k}$-RV
故答案為:(1)實(shí)物電路圖如圖所示;(2)2R0;(3)偏大;(4)$\frac{1}{k{R}_{V}}$;$\frac{k}$-RV

點(diǎn)評(píng) 理解半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻的原理是求出電壓表內(nèi)阻與實(shí)驗(yàn)誤差分析的關(guān)鍵;根據(jù)題意應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)求出圖象的函數(shù)表達(dá)式是求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.如圖所示,A、B為兩塊平行金屬板,板長(zhǎng)為l,兩板間的距離為d,且d<<l,B板接地,A板的電勢(shì)U可隨時(shí)間發(fā)生突變,質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從A的邊緣貼近A板以平行于A板的初速度v0射入兩板間的空間中,這時(shí)U=U0>0;經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t1,U突變?yōu)閁=-U0;再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t2,U又突變?yōu)閁=U0;再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t3,粒子又貼近A板且沿平行于A板的方向從A板的另一邊緣處以速度v0射出兩板間的空間,已知粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中曾非常接近B板但恰好沒(méi)有B板接觸,不計(jì)重力,則( 。
A.t1=$\frac{l}{4{v}_{0}}$B.t2=$\frac{l}{2{v}_{0}}$
C.U0=$\frac{8{mv}_{0}^{2}ltqj9k7^{2}}{q{l}^{2}}$D.U0=$\frac{16{mv}_{0}^{2}swfxbjk^{2}}{q{l}^{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.兩點(diǎn)電荷激發(fā)的電場(chǎng)所形成的電場(chǎng)線分布如圖所示,A、B是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),下列判斷正確的是( 。
A.A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)
B.左邊點(diǎn)電荷帶負(fù)電,右邊點(diǎn)電荷帶正電
C.兩點(diǎn)電荷所帶電荷量相等
D.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.一個(gè)正方形導(dǎo)體線圈邊長(zhǎng)l=0.2m,共有N=100匝,其總電阻r=4Ω,線圈與阻值R=16Ω的外電阻連成閉合回路.線圈所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直線圈所在平面向外,如圖1所示;磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間做周期性變化,如圖2所示.

(1)若取向上流過(guò)電阻R的電流為正,試通過(guò)計(jì)算畫(huà)出流過(guò)電阻R的電流隨時(shí)間變化的圖象(要求畫(huà)出一周期,并在圖象上標(biāo)明有關(guān)數(shù)據(jù));
(2)求流過(guò)電阻R的電流的有效值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

13.電磁感應(yīng)式無(wú)線充電的工作原理如圖1所示,由送電線圈和受電線圈組成.某興趣小組在模擬研究時(shí),受電線圈的匝數(shù)為n=50匝,面積S=0.02m2,電阻r=1.0Ω,在它的兩端接一只電阻R=9.0Ω的小燈泡如圖(甲)所示.假設(shè)在受電線圈內(nèi)存在與線圈平面垂直的磁場(chǎng)均勻分布,其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖(乙)所示的規(guī)律變化,受電線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式e=nBmS$\frac{2π}{T}$cos$\frac{2π}{T}$t,其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值,T為磁場(chǎng)變化的周期,不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化.求
(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;
(2)小燈泡消耗的電功率;
(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的$\frac{T}{4}$-$\frac{3T}{4}$的時(shí)間內(nèi),通過(guò)小燈泡的電荷量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.把長(zhǎng)度L、電流I都相同的一小段電流元放入某磁場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn),電流元在A點(diǎn)受到的磁場(chǎng)力較大,則(  )
A.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
B.A、B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度可能相等
C.A、B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不相等
D.A點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度可能小于B點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.在如圖所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從最頂端向下滑動(dòng)時(shí) ( 。
A.電壓表 的示數(shù)先變大后變小B.電流表的示數(shù)變大
C.電壓表的示數(shù)先變小后變大D.電流表的示數(shù)先變大后變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

7.如圖所示,一對(duì)平行金屬板水平放置,板間距離為d,板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),將金屬板接入如圖所示的電路,已知電源的內(nèi)電阻為r,滑動(dòng)變阻器的總電阻為R,現(xiàn)將開(kāi)關(guān)K閉合,并將滑動(dòng)觸頭P調(diào)節(jié)至距離電阻R的右端為其總長(zhǎng)度的1/4時(shí),讓一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q宏觀帶電粒子從兩板間的正中央以某一初速度水平飛入場(chǎng)區(qū),發(fā)現(xiàn)其恰好能夠做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
(1)試判斷該粒子的電性,求電源的電動(dòng)勢(shì);
(2)若將滑動(dòng)觸頭P調(diào)到電阻R的正中間位置時(shí),該粒子仍以同樣的狀態(tài)入射,發(fā)現(xiàn)其沿水平方向的直線從板間飛出,求該粒子進(jìn)入場(chǎng)區(qū)時(shí)的初速度;
(3)若將滑塊觸頭P調(diào)到最左邊,該粒子仍以同樣的狀態(tài)入射,發(fā)現(xiàn)其恰好從金屬板的邊緣飛出,求粒子飛出時(shí)的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.下列各運(yùn)動(dòng)的物體,可以看作質(zhì)點(diǎn)的是( 。
A.做花樣滑冰動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)員
B.研究通過(guò)某一路標(biāo)所用時(shí)間時(shí)的火車(chē)
C.繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星
D.正被運(yùn)動(dòng)員切削后旋轉(zhuǎn)過(guò)網(wǎng)的乒乓球

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同步練習(xí)冊(cè)答案