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在做“測定電池的電動勢和內電阻”實驗時,有位同學按右圖的電路進行連接,他共用6根導線,即aa′、bb′、cc′、dd′、b′e、df,由于混進了一根內部斷開的導線,所以當他按下電鍵K后,發現兩個電表的指針都不偏轉.他用多用表電壓檔測ab′間電壓時,讀數約為1.5伏(已知電池電動勢約為1.5伏).為了確定哪一根導線的內部是斷開的,可以用多用表的電壓檔測量______兩點間的電壓,如果約為1.5伏,則一定是______導線斷開;如果是______伏,則一定是______導線斷開.

另一位同學按上圖把電路連接正確后,通過改變滑動變阻器接觸點的位置,測出了6組U、I的數據,下頁是根據6組數據畫出的點和相應的U~I圖線.根據這一圖線,可求出電池的電動勢 ?=______伏,內電阻r=______歐.如果他不利用這一圖線,而只是利用任意兩組U、I數據,那么當他選擇______、______兩組數據時,求出的ε、r值誤差最大.
【答案】分析:電路故障問題涉及到歐姆定律、閉合電路歐姆定律及電路的串并聯知識,一般是先用電壓表從電源兩端開始,再逐級往下測量,最后找出故障.
根據閉合電路歐姆定律E=U+Ir,推導出表達式U=-rI+E,故縱軸截距表示電源的電動勢,斜率表示電源的內電阻.
解答:解:(1)由于混進了一根內部斷開的導線,所以當他按下電鍵K后,發現兩個電表的指針都不偏轉.他用多用表電壓檔測ab′間電壓時,讀數約為1.5伏(已知電池電動勢約為1.5伏).為了確定哪一根導線的內部是斷開的,可以用多用表的電壓檔測量aa′或bb′兩點間的電壓,如果約為1.5伏,則一定是aa′或bb′導線斷開;如果是0伏,則一定是 bb′或aa′導線斷開.
(2)根據閉合電路歐姆定律知,U-I圖象的縱軸截距是電動勢,斜率的絕對值是電源內電阻,可得:E=1.40V;
r==0.9Ω;,如果不通過圖象而只取兩點顯然4、5兩組誤差最大.
故答案為:aa′或bb′、aa′或bb′、0、bb′或aa′;1.40、0.9;4、5
點評:電路故障常見的有短路和斷路兩種情況,實際是斷路情況多,判定時一般先用電壓表測電壓,先判斷電源是否完好,再判斷其它電路;根據U-I圖象求內電阻時特別注意“斜率”的含義,既不要用縱軸截距除以橫軸截距算做內電阻.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網某同學將銅片鋅片插入土豆中制成一個“土豆電池”.當伏特表測量其兩極時讀數為0.96V,但將四個這樣的“土豆電池”串聯起來給“3V,0.5A”的小燈泡供電時,燈泡并不發光,檢查燈泡和線路均沒有故障,為尋找原因,該同學進一步設計了一個如圖甲所示的電路來測定一節該“土豆電池”的電動勢和內阻,電路中所用電流計的阻值為50Ω,實驗中他多次改變電阻箱的阻值,分別記錄下各次電阻的阻值及相應的電流計示數,算出電流的倒數,并將數據填在如下的表格中.
電阻R/Ω 電流I/mA 電流倒數
1
I
mA-1
100 2.50 400
200 2.00 500
300 1.66 602
400 1.42 704
(1)在利用圖象法處理數據時,該同學選擇了作“
1
I
-R”圖象而不是作“I-R”圖象,你認為他這樣做的理由是
 

(2)按照(1)中選定的方案,請你幫該同學在下面的坐標紙中作出相應的圖象.根據圖象可以求該電流的電動熱為
 
V,內阻為
 
Ω.
(3)完成實驗后,該同學分析得出燈泡不亮的原因是
 

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科目:高中物理 來源:唐山一中2010高考模擬試卷(三)理科綜合 題型:實驗題

聽說水果也能做電池,某興趣小組的同學將一個土豆   

做成“水果電池”。 同學們通過查閱資料知道這種水果的電動

勢大約1V左右,又用量程為0~3V、內阻約50kΩ的伏特表測

其兩極時讀數為0.96V。可是當他們將四個這樣的水果電池串

起來給標為“3V,0.5A”的小燈泡供電時,燈泡并不發光。檢

查燈泡、線路均沒有故障,而用伏特表直接測量其電壓確實

能達到3V多。

(1)據你分析,出現這種現象的原因應當是:          (不要求寫分析、推導過程)。

(2)為了能盡可能準確測定“水果電池”的電動勢和內阻,若實驗室除了導線和開關外,還有以下一些器材可供選擇:

A.電流表A1(量程為0~0.6A ,內阻為1Ω)

B.靈敏電流表A2(量程為0~0.6mA ,內阻為800Ω)

C.靈敏電流表A3(量程為0~300μA ,內阻未知)

D.滑動變阻器R1 (最大阻值約10Ω)

E.滑動變阻器R2(最大阻值約2kΩ)

F.變阻箱(0~9999Ω)

①實驗中應選擇的器材是________     (填器材前的字母代號)。

②在方框中畫出應采用的電路。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

 某同學將銅片鋅片插入土豆中制成一個“土豆電池”。當伏特表測量其兩極時讀

數為0.96V,但將四個這樣的“土豆電池”串聯起來給“3V,0.5A”的小燈泡供電時,

燈泡并不發光,檢查燈泡和線路均沒有故障,為尋找原因,該同學進一步設計了一個如

圖甲所示的電路來測定一節該“土豆電池”的電動勢和內阻,電路中所用電流計的阻值

為50Ω,實驗中他多次改變電阻箱的阻值,分別記錄下各次電阻的阻值及相應的電流計

示數,算出電流的倒數,并將數據填在如下的表格中。

 

電阻R/Ω

電流I/mA

電流倒數

100

2.50

400

200

2.00

500

300

1.66

602

400

1.42

704

500

1.26

794

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 


  (1)在利用圖像法處理數據時,該同學選擇了作“”圖像而不是作“I-R”圖像,你認為他這樣做的理由是                

  (2)按照(1)中選定的方案,請你幫該同學在下面的坐標紙中作出相應的圖像。

根據圖像可以求該電流的電動熱為        V,內阻為          Ω。

  (3)完成實驗后,該同學分析得出燈泡不亮的原因是                        

 

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科目:高中物理 來源:2010年江蘇省南京市高考物理三模試卷(解析版) 題型:解答題

某同學將銅片鋅片插入土豆中制成一個“土豆電池”.當伏特表測量其兩極時讀數為0.96V,但將四個這樣的“土豆電池”串聯起來給“3V,0.5A”的小燈泡供電時,燈泡并不發光,檢查燈泡和線路均沒有故障,為尋找原因,該同學進一步設計了一個如圖甲所示的電路來測定一節該“土豆電池”的電動勢和內阻,電路中所用電流計的阻值為50Ω,實驗中他多次改變電阻箱的阻值,分別記錄下各次電阻的阻值及相應的電流計示數,算出電流的倒數,并將數據填在如下的表格中.
電阻R/Ω電流I/mA電流倒數mA-1
1002.50400
2002.00500
3001.66602
4001.42704
(1)在利用圖象法處理數據時,該同學選擇了作“-R”圖象而不是作“I-R”圖象,你認為他這樣做的理由是______.
(2)按照(1)中選定的方案,請你幫該同學在下面的坐標紙中作出相應的圖象.根據圖象可以求該電流的電動熱為______V,內阻為______Ω.
(3)完成實驗后,該同學分析得出燈泡不亮的原因是______.

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科目:高中物理 來源:江蘇省南京市2010屆高三第三次模擬考試 題型:填空題

 某同學將銅片鋅片插入土豆中制成一個“土豆電池”。當伏特表測量其兩極時讀

數為0.96V,但將四個這樣的“土豆電池”串聯起來給“3V,0.5A”的小燈泡供電時,

燈泡并不發光,檢查燈泡和線路均沒有故障,為尋找原因,該同學進一步設計了一個如

圖甲所示的電路來測定一節該“土豆電池”的電動勢和內阻,電路中所用電流計的阻值

為50Ω,實驗中他多次改變電阻箱的阻值,分別記錄下各次電阻的阻值及相應的電流計

示數,算出電流的倒數,并將數據填在如下的表格中。

 

電阻R/Ω

電流I/mA

電流倒數

100

2.50

400

200

2.00

500

300

1.66

602

400

1.42

704

500

1.26

794

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 


   (1)在利用圖像法處理數據時,該同學選擇了作“”圖像而不是作“I-R”圖像,你認為他這樣做的理由是                

   (2)按照(1)中選定的方案,請你幫該同學在下面的坐標紙中作出相應的圖像。

根據圖像可以求該電流的電動熱為        V,內阻為           Ω。

   (3)完成實驗后,該同學分析得出燈泡不亮的原因是                        

 

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