第三讲 电学实验
——课后自测诊断卷
1.(2018·江苏高考)一同学测量某干电池的电动势和内阻。
(1)如图1所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:_______________________________________
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(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的数据见下表:
R/Ω
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8.0
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7.0
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6.0
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5.0
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4.0
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I/A
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0.15
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0.17
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0.19
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0.22
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0.26
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/A-1
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6.7
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5.9
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5.3
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4.5
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3.8
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根据表中数据,在图2方格纸上作出R关系图像。
由图像可计算出该干电池的电动势为________ V;内阻为________ Ω。
(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图3所示,则该干电池的电动势应为________ V;内阻应为________ Ω。
解析:(1)在电学实验中,连接电路时应将开关断开,电阻箱的阻值调为最大,以确保实验仪器、仪表的安全。
(2)根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r),整理可得
R=-r=E·-r,即R图像为直线。
描点连线后图像如图所示。
根据图像可知r=1.2 Ω。
图像的斜率为电动势E,在R图像上取两点(2,1.58)、(5,5.71),则E= V=1.38 V。
(3)根据欧姆定律,得电流表的内阻rA== Ω=0.2 Ω,由E=I(R+r′+rA)得R=E·-(r′+rA),R图像的斜率仍为电动势E,即E=1.38 V,而干电池的内阻应为r′=r-rA=1.0 Ω。
答案:(1)①开关未断开;②电阻箱阻值为零。
(2)见解析图 1.38(1.30~1.44均可)
1.2(1.0~1.4均可)
(3)1.38[结果与(2)问第一个空格一致]
1.0[结果比(2)问第二个空格小0.2]
2.(2019·南京、盐城二模)在研究金属电阻阻值与温度的关系时,为了能够较准确地测出金属电阻的阻值,设计了如图甲所示的电路。除了金属电阻Rx外,还提供的实验器材有:
学生电源E,灵敏电流计G,滑动变阻器R、Rs,定值电阻R1、R2,电阻箱R0,开关S,控温装置,导线若干。