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題目列表(包括答案和解析)

硅光電池是一種太陽能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn).如圖所示,圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象(電池內(nèi)阻不是常數(shù)),圖線b是某電阻R的U-I圖象.當(dāng)它們組成閉合回路時(shí),硅光電池的內(nèi)阻可表示為( 。
A、
U3
I3
B、
U2-U1
I1
C、
U1
I1
D、
U2
I2

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某同學(xué)利用如圖(1)所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響很小,均可以忽略不計(jì).閉合電鍵S后,變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程中,兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖(2)的U-I圖象中直線a、b所示.

(1)若滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程中,電壓表V2的示數(shù)一直增大,可知滑動(dòng)端P由
d到c
d到c
端;(用電路圖中的字母表示)
(2)用畫線代表導(dǎo)線,將上面實(shí)物圖中各元件按圖(1)連接成實(shí)驗(yàn)電路;
(3)通過分析可知,其中圖(2)中圖線
a
a
(填a或b)表示電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化關(guān)系;
(4)根據(jù)U-I圖象中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù),可以求出電源電動(dòng)勢(shì)E=
U1I2-U2I1
I2-I1
U1I2-U2I1
I2-I1
,內(nèi)阻r=
U1-U2
I2-I1
U1-U2
I2-I1
(用圖中給出的坐標(biāo)值表示).

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在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,使得測(cè)量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差.某校課外研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了消除系統(tǒng)誤差的探究實(shí)驗(yàn),下面就舉兩例:
Ⅰ.某組設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路,該電路能夠測(cè)量電源E的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻r,E′是輔助電源.A、B兩點(diǎn)間有一靈敏電流計(jì)G.
(1)補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開關(guān)S1、S2,
調(diào)整滑動(dòng)變阻器R、R′
調(diào)整滑動(dòng)變阻器R、R′
使得靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零,這時(shí),A、B兩點(diǎn)UA、UB的關(guān)系是UA
=
=
UB,即A、B相當(dāng)于同一點(diǎn),讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1,其中I1就是通過電源E的電流.
②改變滑動(dòng)變阻器R、R′的阻值,重新使得
靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零
靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零
,讀出
電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2
電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2

(2)寫出步驟①②對(duì)應(yīng)的方程式及電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的表達(dá)式
E=U1+
I1(U2-U1)
(I1-I2)
,r=
U2-U1
I1-I2
E=U1+
I1(U2-U1)
(I1-I2)
,r=
U2-U1
I1-I2

Ⅱ.某組利用如圖2所示的電路測(cè)定金屬電阻率,在測(cè)量時(shí)需要用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長度l,用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻Rx
(1)請(qǐng)寫出測(cè)金屬絲電阻率的表達(dá)式:ρ=
πd2Rx
4l
πd2Rx
4l

(2)利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作過程是:
第一步:閉合電鍵S1,將電鍵S2接2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP和r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1;
請(qǐng)你接著寫出第二步,并說明需要記錄的數(shù)據(jù):
將電鍵S2接1,只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2
將電鍵S2接1,只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2

由以上記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算出被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式為Rx=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2

活動(dòng)總結(jié):經(jīng)過分析研究就可以看出該活動(dòng)是十分有成效的,它們都可以消除系統(tǒng)誤差,測(cè)量的是真實(shí)值.

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實(shí)驗(yàn)一:甲同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一銅絲的直徑,測(cè)微器的示數(shù)如圖I所示,該銅絲的直徑為
4.831
4.831
mm.有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是lmm,游標(biāo)上有2個(gè)小的等分刻度.乙同學(xué)用它測(cè)量一工件的長度,游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖11所示,該工件的長度為
101.20
101.20
mm.
實(shí)驗(yàn)二:甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖III所示的電路測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r,電阻R0的阻值及電流表A的內(nèi)阻rA.實(shí)驗(yàn)器材有:待測(cè)電源E(電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r),待測(cè)電阻R0,電壓表V(量程3.0V,內(nèi)阻未知),待測(cè)電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻rA),電阻箱R(0~99.99Ω),單刀單擲開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2,導(dǎo)線若干.
(1)先測(cè)電阻R0阻值和電流表A的內(nèi)阻rA.請(qǐng)將甲同學(xué)的操作補(bǔ)充完整:閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)R1和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1及電流表示數(shù)I1,保持電阻箱示數(shù)不變,
將S2切換到b
將S2切換到b
,讀出電壓表示數(shù)U2及電流表示數(shù)I2,則電阻R0的表達(dá)式R0=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2
,電流表A的內(nèi)阻rA的表達(dá)式rA=
U2
I2
-R1
U2
I2
-R1

(2)完成電阻R0的阻值和電流表A的內(nèi)阻rA的測(cè)量之后,由于線路中某一根導(dǎo)線發(fā)生斷路,無論單刀雙擲開關(guān)S2切換到a或b,電壓表V的示數(shù)始終為零,電流表A的示數(shù)不為零,則斷路的導(dǎo)線可能為:
ec或dS2
ec或dS2

(3)甲同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R0=1.00Ω,電流表A的內(nèi)阻rA=1.20Ω,繼續(xù)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r的阻值.該同學(xué)的做法是:撤掉電壓表后,閉合S1,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I,由測(cè)得的數(shù)據(jù),繪出了如圖Ⅳ所示
1
I
-r圖線,則電源電動(dòng)勢(shì)E=
1.45
1.45
V,內(nèi)阻r=
0.70
0.70
Ω.

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如圖所示,理想變壓器兩個(gè)線圈都接有負(fù)載正常工作時(shí),如下關(guān)系正確的是[   ]

               

AU1U3n1n3,U2U3n2n3

BI1I2n2n1I1I3n3n1

CI1n1I2n2 +I3n3

DU1I1U2I2+U3I3

 

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