时间:2019-06-23 22:15:24
1、填空题 某同学通过查找资料自己动手制作了一个水果电池（电动势约为4.5V，内阻约为1.5Ω），现要测量这个电池的电动势E和内阻r，他从实验室借到一个开关、一个滑动变阻器?（最大阻值为12Ω，），一只电压表（量程为3V，内阻约为15kΩ），一只电流表（量程为?0.6A，内阻约为2Ω），一个定值电阻R0=5Ω和若干导线．
（1）该同学利用上述器材设计了如图甲所示的实验电路，开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应调到______（填最大、最小）．
（2）断开开关S，调节滑动变阻器的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电流表的示数．改变滑动变阻器滑片的位置，多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电流值I，并以U为纵坐标，以I为横坐标，画出U-I的关系图线（该图线为一直线），如图乙所示．由图线可求得电池组的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（保留两位有效数字）
（3）利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测______E真，r测______r真（填“＞”“＜”或“=”）．引起该实验系统误差的主要原因是______．
参考答案：（1）闭合开关之前，为防止电表过载，保证电路的安全，滑动变阻器的滑动头P应放在电阻的阻值最大处；
（2）在图线中，图线与纵轴的交点就是所要测量的电动势，读数为4.4V（或4.3V）；电压为1.0V时，电流约0.57A，内电阻可以使用公式：r+R0=△U△I=4.4-1.00.57-0=5.96Ω
所以，内电阻r=0.96V．
（3）比较电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真之间的关系，就要从电路的结构进行分析：电路中，从电源流出的电流，分别流向电流表支路和电压表支路，故流经电流表支路的电流不是全部的电流，这时，常用的方法是把以上的电路等效成如图的电路：
很明显，根据公式：r=△U△I计算出的结果是等效电源中的r′，r′是R0、r和RV三者的并联电阻，
因此r′要小于r+R0，即内电阻的测量值小于真实值；同样的原因，r分担的电压也会偏小，导致电动势的测量值也偏小．
故答案为：最大；4.3V或4.4V，0.96Ω或1.0Ω；＜，＜，电压表的分流．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，C、D两带电平行金属板间的电压为U，A、B也为一对竖直放置的带电平行金属板，B板上有一小孔，小孔在C、D两板间的中心线上．一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从D板边缘的O点以速度vo斜向射入C、D板间，穿过B板的小孔运动到紧靠A板的P点时速度恰好为零，则A、B两板间的电压为（ ）
A．
| mv02-qU 2q |
| 2mv02-qU 2q |
| mv02-qU q |
| 2mv02-qU q |
参考答案：D点与小孔间沿电场线方向的距离为板间距的一半，故电势差为12U；
对从D到P过程运用动能定理全程列式，有
-q?12U-qUAB=0-12mv20
解得
UAB=mv02-qU2q
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到______挡．换档后经过重新调零，再测量该电阻时，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是______Ω．
参考答案：用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明所选挡位太小，应换大挡，换用×100挡，换挡后重新进行欧姆调零；
由图示可知电阻阻值为22×100=2200Ω；
故答案为：×100；2200．
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图所示，用多用电表的欧姆挡(×100)测试三只二极管，哪只二极管是好的？它的正、负极是怎样的？ 
参考答案：二极管具有单向导电性。加正向电流时表现为电阻较小，加反向电流时，表现为电阻较大，因此图乙中所测的是好的二极管。欧姆表中的黑色表笔接表内电池的正极，因此A为二极管正极，B为二极管负极。
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡．原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．为了精确的测定水果电池的电动势和内阻，现提供电流表（量程为3mA，内阻为10Q）、电压表（量程为1.5V，内阻为3kQ）以及滑动变阻器、开关和导线等实验器材．
（1）请画出实验应采用的电路图
（2）若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0：30Q）、B（0：3kQ），本实验中滑动变阻器应选用（填字母代号）______．
（3）根据实验记录，经描点、连线得到的U-I图象如下图所示．由图可知：水果电池的电动势为E=______V，内阻为r=______Q．
（4）若不计偶然误差，用以上的方法测量出的水果电池的电动势和内阻与真实值相比电动势E______，内阻r______（填偏大、偏小或相等）．
参考答案：（1）因为电流表内阻较小，分担电压较小，电流表采取外接法误差较小．滑动变阻器采用限流式接法，串联在电路中，电路图如右图．?
（2）电源的内阻大约r=EI=1.53×10-3Ω=500Ω，若选用0～30Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，所以本实验中滑动变阻器应选用B．
（3）U-I图线的纵轴截距为1.30，知：水果电池的电动势E=1.30V，图线斜率的绝对值r=1.33×10-3Ω=433Ω，内电阻r=433Ω．
（4）由于电流表的分压，使得路端电压存在误差，而电流没有误差，运用图象法分别在U-I图上由测量数据作出的图线1和修正误差后真实值作出的图线2，由图看出，电动势没有系统误差，即电动势值与真实值相等，内阻的测量值偏大．
故答案为：（1）如图所示．
（2）B? （3）1.30，433．
（4）相等，偏大
本题解析：
本题难度：一般