如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路,如果采用新电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小, 原因是:新电池的内阻很小,内电路的电压降很小,从而影响测量值的精确性。为了较精确地测量新电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验,器材:学生用的理想电压表V,电流表A(具有一定内阻),定值电阻(
),滑动变阻器
(
),滑动变阻器
(
),开关S。
(1)实验电路原理图如图乙,加接电阻有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是_________________________________________________________________。
(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用 (填或
)。
(3)用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图。
(4)实验中,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表读数为时,电压表读数为
;当电流表读数为
时,电压表读数为
.则新电池内阻的表达式
= .(用
、
、
、
和
表示)
(5)处理实验数据时,测出两组、
值,便可计算出电池的电动势和内阻,这样做虽然简单,但误差可能较大。处理数据时如何减少实验误差,请你提出一个处理方法: 。
为了测量某一未知电阻Rx的阻值,某实验小组找来以下器材:电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、电流表(0~0.6A,内阻约0. 5Ω)、滑动变阻器(0~15Ω,2A)、电源(E=3V,内阻很小)、开关与导线,并采用如图甲所示的电路图做实验。
①请按图甲所示的电路图将图乙中实物连线图补齐;
②图乙中,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______端(选填“a”、“b”)。
③闭合开关,缓慢调节滑动变阻器,得到多组电压表与电流表的读数,根据实验数据在 坐标系中描出坐标点,请你完成U-I图线;
④根据U-I图可得,该未知电阻的阻值Rx=______。(保留两位有效数字)
⑤由于实验中使用的电表不是理想电表,会对实验结果造成一定的影响,则该小组同学实验测出的电阻值_____________ Rx的真实值(填“>”、“<”或“=”)。
⑥利用现有的仪器,为了更加精确地测量这个电阻的阻值,请你给该实验小组提出建议并说明理由
。
一个小灯泡的额定电压为2.0V,额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线
A.电源E:电动势为3.0V,内阻不计 |
B.电压表V1:量程为0~3V,内阻约为1![]() |
C.电压表V2:量程为0~15V,内阻约为4![]() |
D.电流表A1:量程为0~3A,内阻约为0.1![]() |
E. 电流表A2:量程为0~0.6A,内阻约为0.6
F. 滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω,额定电流为1.0A
G. 滑动变阻器R2:最大阻值为150Ω,额定电流为1.0A
H. 开关S,导线若干
① 实验中使用的电压表应选用 ;电流表应选用 ;滑动变阻器应选用 (请填写选项前对应的字母).
② 实验中某同学连接实验电路如图所示,请你不要改动已连接的导线,在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上.闭合开关前,应使变阻器滑片放在最 (填“左”或“右”)端.
③.实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示,请将该组数据标记在U-I坐标中,其余实验数据已标记在坐标中,请你画出小灯泡的U-I图线.并简述该图线不是直线的主要原因
④.若将实验中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端,则小灯泡的实际功率约为 W(保留两位有效数字).
某同学欲将量程为200μA的电流表G改装成电压表。
①该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻Rg,图中R1、R2为电阻箱。他按电路图连接好电路,将R1的阻值调到最大,闭合开关S1后,他应该正确操作的步骤是 。(选出下列必要的步骤,并将其序号排序)
a.记下R2的阻值
b.调节R1的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度
c.闭合S2,调节R1和R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半
d.闭合S2,保持R1不变,调节R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半
②如果按正确操作步骤测得R2的阻值为500Ω,则Rg的阻值大小为 ;(填写字母代号)
A.250Ω | B.500Ω | C.750Ω | D.1000Ω |
③为把此电流表G改装成量程为2.0V的电压表,应选一个阻值为 Ω的电阻与此电流表串联。
要测量一个量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻待测)
B.电流表A(量程3A,内阻约0.01Ω)
C.定值电阻R(已知阻值6kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表
F.开关K1、K2,导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)首先,用多用电表进行粗测,选用“×1K”挡且操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图所示,则测量的结果是_____________。
(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图所示的(a)、(b)实验电路,你认为其中较合理的电路图是_________________。
(3)用你选择的电路进行实验时,用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV=______________。
小汽车仪表台内的鼓风机靠的是一种电动势约为10V,内阻约为30Ω的电池驱动的,已知该电池允许输出的最大电流为55mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示电路进行实验,图中电流表的内阻RA=15Ω,R为电阻箱,阻值范围0-999.9Ω,RO为定值电阻,对电源起保护作用。
(1)该同学接入符合要求的RO后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出 了如图乙所示的图线,则根据图线可求得该电池的电动势为E= V, r= Ω
(2)冬天为了防止汽车仪表玻璃起雾,可用通电电阻加热,用图丙所示10根阻值皆为30Ω的电阻条和上述电池,现在要使整个电路中电阻条上消耗的功率最大,且要求电阻条数最少,请在图丙中画出电路连线。