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為了測定某迭層電池的電動勢(約20V~22V)和電阻(小于2Ω),需要把一個量程為10V的直流電壓表接一固定電阻(用電阻箱代替),改裝為量程為30V的電壓表,然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻,以下是該實驗的操作過程:

(1)把電壓表量程擴大,實驗電路如圖甲所示,請完成第五步的填空.
第一步:把滑動變阻器滑動片移至最右端
第二步:把電阻箱阻值調到零
第三步:閉合電鍵
第四步:把滑動變阻器滑動片調到適當位置,使電壓表讀數為9V
第五步:把電阻箱阻值調到適當值,使電壓表讀數為
3
3
 V
第六步:不再改變電阻箱阻值,保持電壓表和電阻箱串聯,撤去其它線路,即得量程為30V的電壓表
(2)上述實驗可供選
擇的器材有:
A.迭層電池(電動勢約20V~22V,內電阻小于2Ω)
B.電壓表(量程為10V,內阻約10kΩ)
C.電阻箱(阻值范圍0~9999Ω,額定功率小于10W)
D.電阻箱(阻值范圍0~99999Ω,額定功率小于10W)
E.滑動變阻器(阻值為0~20Ω,額定電流2A)
F.滑動變阻器(阻值為0~2kΩ,額定電流0.2A)
電阻箱應選
D
D
,滑動變阻器應選
E
E
(用大寫字母表示).
(3)用該擴大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變),測電源電動勢E和內電阻r,實驗電路如圖乙所示,得到多組電壓U和電流I的值,并作出U-I圖線如圖丙所示,可知電池的電動勢為
21.3
21.3
 V,內電阻為
1.8
1.8
Ω.
分析:(1)把10V的直流電壓表接一固定電阻(用電阻箱代替),改裝為量程為30V的電壓表時,將直流電壓表與電阻箱串聯,整個作為電壓表,據題分析,電阻箱阻值調到零,電壓表讀數為9V,則知把電阻箱阻值調到適當值,使電壓表讀數為3V.
(2)根據串聯電路的特點,可確定出電阻箱的電阻與電壓表內阻的關系,選擇電阻箱的規格.在分壓電路中,為方便調節,滑動變阻器選用阻值較小的.
(3)由于電壓表的表盤沒變,改裝后的電壓表的讀數應為電壓表讀數的3倍.U-I圖線縱軸截距的3倍表示電動勢,斜率的3倍大小等于電池的內阻.
解答:解:(1)把10V的直流電壓表接一電阻箱,改裝為量程為30V的電壓表時,將直流電壓表與電阻箱串聯,整個作為一只電壓表,據題分析,電阻箱阻值調到零,電壓表讀數為9V,則知把電阻箱阻值調到適當值,使電壓表讀數為3V.
(2)由題,電壓表的量程為10V,內阻約為10kΩ,要改裝成30V的電壓表,根據串聯電路的特點可知,所串聯的電阻箱電阻應為2×10kΩ=20000Ω.故電阻箱應選電阻箱(阻值范圍0~99999Ω,額定功率小于10W).在分壓電路中,為方便調節,滑動變阻器選用阻值較小的,即選E.
(3)由丙讀出,外電路斷路時,電壓表的電壓為U=7.1V,則電源的電動勢為E=3×7.1=21.3V,內阻為r=
E-U
I
=
21.3-3×5
3.5
Ω=1.8Ω.
故答案為:(1)3(2)D,E(3)21.3,1.8
點評:本題涉及電表的改裝,其原理是串聯電路的特點.伏安法測量電源的電動勢和內阻的原理是閉合電路歐姆定律,要注意路端電壓應為改裝后電壓表的讀數.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

為了測定某迭層電池的電動勢(約15~18V)和內阻(小于2Ω),需要把一個量程為6V的直流電壓表接一個固定電阻(用電阻箱代替),改裝量程為18V的電壓表,然后用伏安法測電源的電動勢和內阻,以下是該實驗的操作過程:
(1)把電壓表量程擴大,實驗電路如圖甲所示,請完成第五步的填空.
第一步:把滑動變阻器滑動片移到最右端
第二步:把電阻箱阻值調到0
第三步:閉合開關
第四步:把滑動變阻器滑動片調到適當位置,使電壓表讀數為6V
第五步:把電阻箱阻值調到適當值,使電壓表讀數為
2
2
V
第六步:不再改變電阻箱阻值,保持電壓表和電阻箱串聯,撤去其他線路,即得量程為18V的電壓表

(2)上述實驗可供選擇的器材有:
A、迭層電池(電動勢約15~18V,內阻小于2Ω)
B、電壓表(量程為6V,內阻約10KΩ)
C、電阻箱(阻值范圍0~999 9Ω,額定功率小于10W)
D、電阻箱(阻值范圍0~999 99Ω,額定功率小于10W)
E、滑動變阻器(阻值范圍0~20Ω,額定電流2A)
F、滑動變阻器(阻值范圍0~2KΩ,額定電流0.2A)
電阻箱應選
D
D
,滑動變阻器應選
E
E
 (用大寫字母表示)
(3)用擴大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變),方法采用伏安法,測量電源電動勢E和內阻r,實驗電路如圖乙所示,得到多組電壓U和電流I的值,并作出U-I圖象如圖丙所示.可知電池的電動勢為
17.4
17.4
V,內電阻為
1.83
1.83
Ω. (保留三位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(Ⅰ) 如圖,把彈簧測力計的一端固定在墻上,用力F水平向左拉金屬板,金屬板向左運動,此時測力計的示數穩定(圖中已把彈簧測力計的示數放大畫出),則物塊P受到的金屬板的滑動摩擦力的大小是
 
N,方向為
 
.彈簧測力計測得物塊P重13N,根據表中給出的動摩擦因數,可推算出物塊P的材料為
 

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 材料  動摩擦因數
 金屬-金屬  0.25
 橡膠-金屬  0.30
 木頭-金屬  0.20
 皮革-金屬  0.28
(Ⅱ)為了測定某迭層電池的電動勢(約15V)和內電阻(小于2Ω),需要把一個量程為6V的直流電壓表接一個固定電阻(用電阻箱代替),改裝成量程為18V的電壓表,然后用伏安法測電池的電動勢和內電阻,以下是該實驗的操作過程:
(1)把電壓表量程擴大,實驗電路如圖甲所示,請完成第五步的填空.
第一步:把滑動變阻器滑動片移到最右端
第二步:把電阻箱阻值調到零
第三步:閉合開關
第四步:把滑動變阻器滑動片調到適當位置,使電壓表讀數為6V
第五步:把電阻箱阻值調到適當值,使電壓表讀數為
 
V
第六步:不再改變電阻箱阻值,保持電壓表和電阻箱串聯,撤去其他線路,即得量程為18V的電壓表
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(2)上述實驗可供選擇的器材有:
A.迭層電池(電動勢約15V,內電阻小于2Ω)
B.電壓表(量程為6V,內阻約10KΩ)
C.電阻箱(阻值范圍0~9999Ω,額定功率小于10W)
D.電阻箱(阻值范圍0~99999Ω,額定功率小于10W)
E.滑動變阻器(阻值為0~20Ω,額定電流為2A)
F.滑動變阻器(阻值為0~2KΩ,額定電流為0.2A)
電阻箱應選
 
,滑動變阻器應選
 
(用器材前的序號表示)
(3)用擴大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變),使用如圖乙所示的實驗電路,測量該迭層電池的電動勢E和內電阻r.改變滑動變阻器的阻值,記錄電壓表示數,得到多組電壓U和電流I的值,并作出U-I圖象如圖丙所示.可知電池的電動勢為
 
V,內電阻為
 
Ω(保留三位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

為了測定某迭層電池的電動勢(約20V~22V)和內電阻(小于2Ω),需要把一個量程為10V的直流電壓表V(內阻為10kΩ)接一固定電阻(用電阻箱精英家教網代替),改裝成量程為30V的電壓表,然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻.
(1)進行改裝時,與電壓表V串聯的電阻箱的阻值為
 
kΩ.
(2)用圖甲測量迭層電池的電動勢E和內電阻r,圖中虛線部分就是改裝后的電壓表(其中V的表盤刻度沒有更換),根據實驗數據作出如圖乙的U-I圖線,可知電池的電動勢為
 
V,內電阻為
 
Ω.(保留三位有效數字)
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科目:高中物理 來源:2009-2010學年江蘇省無錫市高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

為了測定某迭層電池的電動勢(約20V~22V)和電阻(小于2Ω),需要把一個量程為10V的直流電壓表接一固定電阻(用電阻箱代替),改裝為量程為30V的電壓表,然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻,以下是該實驗的操作過程:

(1)把電壓表量程擴大,實驗電路如圖甲所示,請完成第五步的填空.
第一步:把滑動變阻器滑動片移至最右端
第二步:把電阻箱阻值調到零
第三步:閉合電鍵
第四步:把滑動變阻器滑動片調到適當位置,使電壓表讀數為9V
第五步:把電阻箱阻值調到適當值,使電壓表讀數為______ V
第六步:不再改變電阻箱阻值,保持電壓表和電阻箱串聯,撤去其它線路,即得量程為30V的電壓表
(2)上述實驗可供選
擇的器材有:
A.迭層電池(電動勢約20V~22V,內電阻小于2Ω)
B.電壓表(量程為10V,內阻約10kΩ)
C.電阻箱(阻值范圍0~9999Ω,額定功率小于10W)
D.電阻箱(阻值范圍0~99999Ω,額定功率小于10W)
E.滑動變阻器(阻值為0~20Ω,額定電流2A)
F.滑動變阻器(阻值為0~2kΩ,額定電流0.2A)
電阻箱應選______,滑動變阻器應選______(用大寫字母表示).
(3)用該擴大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變),測電源電動勢E和內電阻r,實驗電路如圖乙所示,得到多組電壓U和電流I的值,并作出U-I圖線如圖丙所示,可知電池的電動勢為______ V,內電阻為______Ω.

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