- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

某同学准备利用下列器材测量蓄电池的电动势和内阻。

A.待测蓄电池

B.直流电流表A，量程为0.10A，内阻2.0Ω

C.定值电阻R₀=2.0Ω

D.电阻箱R

E.导线和开关

根据如图甲所示的电路进行实验操作。

（1）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电流表的相应读数I；

（2）利用测量数据，做 $\text{[math]}$ 图线，如图乙所示：

（3）通过图乙可得E=V（保留2位有效数字），r=Ω（保留2位有效数字）；

（4）实验测得电源电动势真实值（“大于”、“小于”或“等于”）。

举一反三

某同学利用如图所示的电路做“测量电源的电动势和内阻”的实验，其中 P、Q为电表，则（　　）

某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。

（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为{#blank#}1{#/blank#}mm。再用游标卡尺测得其长度L。

（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻R_x的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R₀的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S₂置于位置1，闭合S₁ ，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。

R/Ω	I/A	$\text{[math]}$ /A^-1
5.0	0.414	2.42
10.0	0.352	2.84
15.0	0.308	3.25
20.0	0.272	3.68
25.0	0.244	4.10
30.0	0.222	4.50

根据表中数据，在图丙中绘制出 $\text{[math]}$ 图像。再将S₂置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得 $\text{[math]}$ {#blank#}2{#/blank#}Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式 $\text{[math]}$ {#blank#}3{#/blank#}得到该材料的电阻率（用D、L、 $\text{[math]}$ 表示）。

（3）该小组根据图乙的电路和图丙的 $\text{[math]}$ 图像，还可以求得电源电动势 $\text{[math]}$ {#blank#}4{#/blank#}V，内阻 $\text{[math]}$ {#blank#}5{#/blank#}Ω。（结果均保留2位有效数字）

（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会{#blank#}6{#/blank#}（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

如图所示，一表头G，满偏电流为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ，用它改装成有 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 两种量程的电压表，则（　　）

在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。

①如图所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在{#blank#}1{#/blank#}（选填“a”或“b”）处；

②在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U—I图线，由图可得该电源电动势E ={#blank#}2{#/blank#}V，内阻r ={#blank#}3{#/blank#}Ω。

③某同学在设计电压表改装时，将一个内阻为60Ω，满偏电流为0.5mA的电流表表头改成量程为3V的电压表，需要{#blank#}4{#/blank#}（选填“串”或“并”）联一个阻值{#blank#}5{#/blank#}Ω的电阻。

实验“测电源电动势和内阻”。如图所示，图1和图2为测电源电动势和内阻的两种电路，图3和图4为误差分析图像，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果存在系统误差。

兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材：

A．两节干电池组成的电池组

B．电流表A₁：量程 $\text{[math]}$ =100mA，内阻 $\text{[math]}$ =4Ω

C．电流表A₂：量程 $\text{[math]}$ =200mA，内阻 $\text{[math]}$ =2Ω

D．定值电阻R₁=1Ω

E．定值电阻R₂=2Ω

F．定值电阻R₃=13Ω

G．滑动变阻器R（0~10Ω）

H．导线与开关

（1）实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表A₂改装成量程为3V的电压表，将电流表。 $\text{[math]}$ 量程扩大为0.5A，另定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为：a{#blank#}1{#/blank#}；b{#blank#}2{#/blank#}；c{#blank#}3{#/blank#}（均填器材前面的字母）。

（2）在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。{#blank#}4{#/blank#}

（3）电路连接准确无误后，闭合开关K，移动滑动变阻器，得到多组电流表A₁ ， A₂的示数，作出了I₂-I₁图像如图丙所示，则电池组电动势E₀={#blank#}5{#/blank#}V；内阻 $\text{[math]}$ ={#blank#}6{#/blank#}Ω（小数点后均保留两位）

（4）用本实验电路进行测量，仅从系统误差方面分析，电动势及内阻的测量值均{#blank#}7{#/blank#}（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

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