《高考备考指南 理科综合 物理》课件_实验10 随堂.docVIP

第八章实验十

1．(2017年威海调研)某研究性学习小组欲用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S和若干导线测定某电池组的电动势．

(1)在图甲中，根据图乙电路图用笔画线代替导线，将实物图连接成完整的实验电路．

(2)闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U.该学习小组测出大量数据，分析筛选出如表所示的R、U数据，并计算相应的eq\f(1,R)与eq\f(1,U)的值．请用表中数据在图丙坐标纸上描点，并作出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)图线.

R/Ω

166

71.4

50.0

33.3

25.0

20.0

U/V

7.7

5.4

4.5

3.6

2.9

2.5

eq\f(1,R)/(10－2Ω－1)

0.60

1.40

2.00

3.00

4.00

5.00

eq\f(1,U)/V－1

0.13

0.19

0.22

0.28

0.34

0.40

(3)从图线中可求得待测电池组的电动势E＝______V.

(4)根据该小组设计的实验电路测量会存在系统误差．试分析测得的电动势比实际电动势偏________(填“大”或“小”)．

(5)若要测该电池组的内阻，应知道定值电阻的阻值，用多用表测量该定值电阻的表盘指针如图丁所示，欧姆挡位如图戊所示，则定值电阻的阻值是________Ω.

【答案】(1)如图甲(2)如图乙(3)10(4)小(5)50

甲乙

【解析】根据上表所示实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后根据坐标系中的点作直线，作出eq\f(1,R)－eq\f(1,U)图像．

(3)由闭合电路欧姆定律可得U＝eq\f(E,R＋r＋R0)R

变形得eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r＋R0,E)·eq\f(1,R)

由数学知识可知，图像中的斜率为k＝eq\f(r＋R0,E)

截距为b＝eq\f(1,E)

由图可知b＝0.1

所以E＝eq\f(1,b)＝10V.

(4)因该接法中由于电压表的分流而导致干路电流示数偏小，但电压表是准确的，故图像比真实图像要向上偏．同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，图像与横轴的交点不变，所以电动势的测量值小于真实值，内阻小于真实值．

(5)由欧姆表的读数方法可知，电阻读数为5×10Ω＝50Ω.

2．根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中R0两端的对应电压为U12.对所测得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的．根据实验数据在eq\f(1,U12)－R坐标系中描出坐标点，如图乙所示．已知R0＝150Ω，请完成以下数据分析和处理．

甲

乙

(1)图中电阻为________Ω的数据点应剔除；

(2)在坐标纸上画出eq\f(1,U12)－R关系图线；

(3)图线的斜率是________(V－1·Ω－1)，由此可得电池电动势E＝______V.

【答案】(1)80.0(2)见解析(3)0.00451.48

【解析】(1)R＝80Ω点偏离太远，应为错误点，剔除．

(2)eq\f(1,U12)－R关系图线如图．