實驗題:某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖所示的電路測量某干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,R為電阻箱,V為理想電壓表,其量程略大于電源電動勢.實驗中通過多次改變電阻箱的阻值R,從電壓表上讀出相應(yīng)的示數(shù)U,該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關(guān)系,于是求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示.回答下列問題:
(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實驗原理,你認(rèn)為第______(填序號)組數(shù)據(jù)是錯誤的,原因是______.
(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),請在所給的坐標(biāo)系中繪出如圖所示的-關(guān)系曲線.
(3)由圖象可知,該電源的電動勢E=______V,r=______Ω.(保留2位有效數(shù)字)
序號1234567
0.10.40.51.02.02.55.0
0.360.440.430.600.871.001.58

【答案】分析:根據(jù)閉合電路歐姆定律得路端電壓U=E-r,所以外電阻減小,路端電壓逐漸減。
由實驗原理E=U+Ir=U+r變形得,=?+,可見,是線性關(guān)系,分別以為縱軸,以為橫軸,作出圖象,圖象的縱軸截距等于,斜率大小等于,由數(shù)學(xué)知識可求得電源的電動勢和內(nèi)阻.
解答:解:(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律得路端電壓U=E-r,所以外電阻減小,路端電壓逐漸減。
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實驗原理,第3組數(shù)據(jù)是錯誤的,原因是隨電阻的減小路端電壓逐漸減小.
(2)繪出如圖所示的-關(guān)系曲線.

(3)由實驗原理E=U+Ir=U+r變形得,=?+,可見,是線性關(guān)系,分別以為縱軸,以為橫軸,作出圖象,
圖象的縱軸截距等于,斜率大小等于,
如圖,根據(jù)數(shù)學(xué)知識求出圖象的縱截距為0.36,則有=0.36,解得電動勢E=2.8V.
圖象的斜率等于,則有=2.5,解得內(nèi)阻r=0.70Ω.
故答案為:
(1)3     隨電阻的減小路端電壓逐漸減小 
(2)如圖
(3)2.8,0.70
點評:測定電源的電動勢和內(nèi)阻的原理是閉合電路歐姆定律,實驗的電路有三種,分別是伏安法、伏阻法和安阻法.本題采用轉(zhuǎn)換法,將非線性關(guān)系通過數(shù)學(xué)變形轉(zhuǎn)換成了線性關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?甘肅二模)某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖(a)所示裝置驗證機械能守恒定律.讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置,若不考慮空氣阻力,小球的機械能應(yīng)該守恒,即
1
2
mv2=mgh.直接測量擺球到達(dá)B點的速度v比較困難.現(xiàn)讓小球在B點處脫離懸線做平拋運動,利用平拋的特性來間接地測出v.
如圖(a)中,懸點正下方P點處放有水平放置熾熱的電熱絲,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷,小球由于慣性向前飛出作平拋運動.在地面上放上白紙,上面覆蓋著復(fù)寫紙,當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時,會在下面白紙上留下痕跡.
用重錘線確定出A、B點的投影點N、M.重復(fù)實驗10次(小球每一次都從同一點由靜止釋放),球的落點痕跡如圖(b)所示,圖中米尺水平放置,零刻度線與M點對齊.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B兩點的豎直距離,再量出M、C之間的距離x,即可驗證機械能守恒定律.已知重力加速度為g,小球的質(zhì)量為m.
(1)根據(jù)圖(b)可以確定小球平拋時的水平射程為
65.0
65.0
cm.
(2)用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0=
x
g
2h2
x
g
2h2

(3)用測出的物理量表示出小球從A到B過程中,重力勢能的減少量△EP=
mg(h1-h2
mg(h1-h2
,動能的增加量△EK=
mgx2
4h2
mgx2
4h2

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科目:高中物理 來源: 題型:

實驗題:某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖所示的電路測量某干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,R為電阻箱,V為理想電壓表,其量程略大于電源電動勢.實驗中通過多次改變電阻箱的阻值R,從電壓表上讀出相應(yīng)的示數(shù)U,該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關(guān)系,于是求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示.回答下列問題:
(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實驗原理,你認(rèn)為第
3
3
(填序號)組數(shù)據(jù)是錯誤的,原因是
隨電阻的減小路端電壓逐漸減小
隨電阻的減小路端電壓逐漸減小

(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),請在所給的坐標(biāo)系中繪出如圖所示的
1
U
-
1
R
關(guān)系曲線.
(3)由圖象可知,該電源的電動勢E=
2.8
2.8
V,r=
0.70
0.70
Ω.(保留2位有效數(shù)字)
序號 1 2 3 4 5 6 7
1
R
(Ω-1)
0.1 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 5.0
1
U
(V-1)
0.36 0.44 0.43 0.60 0.87 1.00 1.58

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科目:高中物理 來源: 題型:

某研究性學(xué)習(xí)小組為了研究手中電器元件電阻特性,描繪出電器元件伏安特性曲線,該學(xué)習(xí)小組在實驗室中測量出多組電壓和電流值,數(shù)據(jù)記錄在下表中
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
I/mA 10 20 40 60 80 100 120 140
U/V 1.00 1.40 1.80 2.10 2.40 2.50 2.60 2.70
精英家教網(wǎng)現(xiàn)實驗室中備有下列器材:
電壓表V1(量程0-3V,內(nèi)阻約10kΩ)
電壓表V2(量程0一1 5V,內(nèi)阻約25kω)
電流表A1(量程0一50mA,內(nèi)阻約50Ω)
電流表A2(量程0一200mA,內(nèi)阻約10Ω)
滑線變阻器R1(0一1 5Ω,額定電流1A)
滑線變阻器R2(0一1kΩ,額定電流100mA)
電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計)開關(guān)S和導(dǎo)線若干
(1)請根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù),在給出的方格紙內(nèi)作出I一U圖線;
(2)該電器元件電阻特性:
 
;
(3)為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度,從題中選出該同學(xué)實驗時所用的器材:電流表為
 
(填A(yù)1或A2);電壓表為
 
(填V1或V2);滑線變阻器為
 
(填R1或R2).
(4)為達(dá)到上述目的,請在虛線框內(nèi)補充畫出正確的實驗電路原理圖.

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