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某同學(xué)為測量電源電動勢并研究不同負(fù)載下電源輸出功率,設(shè)計了如圖1所示電路,測量數(shù)據(jù)如下表所示:
U/V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56
I/V 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55
(1)請在給出的直角坐標(biāo)系中畫出U-I圖象(圖2).
(2)根據(jù)圖線求得該電源的電動勢E=
 
V,內(nèi)電阻r=
 
Ω;
(3)根據(jù)U-I的圖線,電流I=0.20A時,電源的輸出功率P=_
 
W;如果考慮電表內(nèi)阻對電路的影響,則電源實際輸出功率P
 
P(選填“大于”、“小于”或“等于”).
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分析:根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點作圖,圖線縱軸截距表示電動勢,圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻.
解答:解:(1)描點作圖,如圖所示,將偏離比較遠(yuǎn)的點舍去.精英家教網(wǎng)
(2)縱軸截距表示電動勢,所以E=2.0V,圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻,則r=
2.0-1.5
0.62
≈0.81Ω

(3)根據(jù)U-I的圖線,電流I=0.20A時,此時輸出電壓U=1.84V,則電源的輸出功率P=UI≈0.37W.因為電壓表起分流作用,所以測量的電流偏小,所以測量的電源輸出功率偏小,即P>P
故答案為:(1)如圖所示.(2)2.0(1.98-2.02均可) 0.81(0.75-0.85均可)
(3)0.37   (4)大于.
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握測量電源電動勢和內(nèi)阻的原理,知道U-I圖線的斜率和截距表示的物理意義.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量一薄金屬圓板的直徑D,用螺旋測微器測量其厚度d,示數(shù)如圖所示.由圖可讀出D=
50.80
50.80
mm,d=
3.774
3.774
mm.
(2)用圖甲所示的實驗裝置做“研究平拋物體的運動”實驗.
①對于實驗的操作要求,下列說法正確的是
AD
AD

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些
E.為了比較準(zhǔn)確地描出小球運動的軌跡,應(yīng)該用一條曲線把所有的點連接起來
②根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡.部分運動軌跡如圖乙所示.圖中水平方向與豎直方向每小格的長度均為l,P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點,P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等.若已測知拋出后小球在水平方向上做勻速運動,重力加速度為g.可求出小球從P1運動到P2所用的時間為
2
l
g
2
l
g
,小球拋出后的水平速度為
3
gl
3
gl


(3)興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率,進(jìn)行了如下實驗:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖1所示安裝;
③接通打點計時器(其打點周期為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速運動,達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中小車所受的阻力恒定).
在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖2所示.請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題(計算結(jié)果取三位有效數(shù)字):
(1)該電動小車運動的最大速度為
1.50
1.50
m/s;
(2)該電動小車被關(guān)閉電源后加速度大小為
2.00
2.00
m/s2
(3)該電動小車的額定功率為
1.20
1.20
W.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率,進(jìn)行了如下實驗:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖1甲所示安裝;
③接通打點計時器(其打點周期為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速運動,達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中小車所受的阻力恒定).
在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖1乙所示.
請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
A.該電動小車運動的最大速度為
 
m/s;
B.該電動小車的額定功率為
 
W.
(2)利用如圖2所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻Rv,Rv約為300Ω.某同學(xué)的實驗步驟如下:
①按電路圖正確連接好電路,把滑動變阻器R的滑片P滑到a端,閉合電鍵S2,并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大;
②閉合電鍵S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使電壓表的指針指到滿刻度;
③保持電鍵S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開電鍵S2,調(diào)整電阻箱R0的阻值大小,使電壓表的指針指到滿刻度的一半;讀出此時電阻箱R0的阻值,即等于電壓表內(nèi)阻Rv
實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱(最大阻值999.9Ω)、電池(電動勢約1.5V,內(nèi)阻可忽略不計)、導(dǎo)線和電鍵之外,還有如下可供選擇的實驗器材:
A.滑動變阻器:最大阻值150Ω
B.滑動變阻器:最大阻值10Ω
C.定值電阻:阻值約20Ω
D.定值電阻:阻值約200Ω
根據(jù)以上設(shè)計的實驗方法,回答下列問題:
①為了使測量比較精確,從可供選擇的實驗器材中,滑動變阻器R應(yīng)選用
 
.定值電阻R′應(yīng)選用
 
(填序號)
②對于上述測量方法,從實驗原理分析可知,在測量無誤的情況下,實際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R
 
真實值RV(填“大于”、“小于”或“等于”),且在其他條件不變的情況下,若Rv越大,其測量值R的誤差就越
 
(填“大”或“小”).
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?濰坊一模)(1)興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率,進(jìn)行了如下實驗:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.40kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按圖1所示安裝;
③接通打點計時器(其打點時間間隔為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速運動,達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定).°
在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡記錄了小車停止之前的運動情況,如圖2所示.
請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
①該電動小車運動的最大速度為
1.5
1.5
m/s;
②該電動小車關(guān)閉電源后的加速度大小為
2.0
2.0
m/s2
③該電動小車的額定功率為
1.2
1.2
W.

(2)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減少.某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗,測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.
①為完成實驗,請連接如圖的實物.
②實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:
半導(dǎo)體
半導(dǎo)體

U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
③把元件Z接入如圖所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值為R1=2Ω時,電流表的讀數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值為R2=3.6Ω時,電流表的讀數(shù)為0.80A.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動勢為
4.6
4.6
V,內(nèi)阻為
1.1
1.1
Ω.(不計電流表的內(nèi)阻)

(3)某同學(xué)通過實驗研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系.可用的器材如下:電源(電動勢3V,內(nèi)阻1Ω)、電鍵、滑動變阻器(最大阻值20Ω)、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干.
①實驗中移動滑動變阻器滑片,得到了小燈泡的U-I圖象如圖a所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”).
②根據(jù)圖a,在圖b中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全,連接成實驗的電路(其中電流表和電壓表分別測量小燈泡的電流和電壓).
③若某次連接時,把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間,合上電鍵,任意移動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅,則此時的電路中,小燈泡可能獲得的最小功率是
0.030~0.034
0.030~0.034
W.(電壓表和電流表均視為理想電表)

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(2010?天津模擬)(1)某同學(xué)做“雙縫干涉測光的波長”實驗時,相鄰兩條亮紋間的距離用帶有螺旋測微器的測量頭測出,如圖所示.測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊時螺旋測微器的示數(shù)為
4.946
4.946
mm.
(2)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器.它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計),采用的實驗步驟如下:
a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB
b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平
C.在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧,用電動卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上
d.用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1
e.按下電鈕放開卡銷,同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作.當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時,記下A、B分別到達(dá)C、D的運動時間t1和t2
①實驗中還應(yīng)測量的物理量是
B的右端至D板的距離L2
B的右端至D板的距離L2

②利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達(dá)式是
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0

③利用上述實驗數(shù)據(jù)還可以求出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小,請寫出彈性勢能表達(dá)式為
EP=
1
2
mA
L1
t1
2+
1
2
mB
L2
t2
2
EP=
1
2
mA
L1
t1
2+
1
2
mB
L2
t2
2

(3)實驗桌上有下列實驗儀器:
A.待測電源(電動勢約3V,內(nèi)阻約7Ω):
B.直流電流表(量程0~0.6~3A,0.6A檔的內(nèi)阻約0.5Ω,3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω:)
C.直流電壓表(量程0~3~15V,3V檔內(nèi)阻約5kΩ,15V檔內(nèi)阻約25kΩ):
D.滑動變阻器(阻值范圍為0~15Ω,允許最大電流為1A):
E.滑動變阻器(阻值范圍為0~1000Ω,允許最大電流為0.2A):
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干:
請解答下列問題:
①利用給出的器材測量電源的電動勢和內(nèi)阻,要求測量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié),應(yīng)選擇的滑動變阻器是
D
D
(填代號),應(yīng)選擇的電流表量程是
0~0.6A
0~0.6A
(填量程),應(yīng)選擇的電壓表量程是
0~3V
0~3V
(填量程).
②根據(jù)某同學(xué)測得的數(shù)據(jù)得知電動勢E=3V,內(nèi)阻r=6Ω,某小燈泡的伏安特性曲線如圖所示,將此小燈泡與上述電源組成閉合回路,此時小燈泡的實際功率為
0.375W
0.375W
W.(保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?蚌埠模擬)Ⅰ.為了探究平拋運動的規(guī)律,某同學(xué)采用圖示的裝置進(jìn)行實驗,他用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時B球松開,自由下落,由此實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是
平拋運動的豎直分運動是自由落體運動,
平拋運動的豎直分運動是自由落體運動,
若增大打擊金屬片的力度,上述結(jié)論將
仍然
仍然
(填“不”或”仍然”)成立.
Ⅱ.某實驗小組利用圖示的裝置來驗證加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系.實驗時,平衡摩擦后,將兩輛小車?yán)聊景逦捕烁浇筢尫牛瑒恿ο到y(tǒng)拉著兩小車做勻加速運動,打點計時器使在紙帶上打出一列點,根據(jù)打出的紙帶求出兩小車的加速度a1、a2

(1)若紙帶l如下圖所示,A、B、C、D為相鄰的四個記數(shù)點,每兩個記數(shù)點之間還有四個點來標(biāo)出.電源頻率為50Hz.則小車1的加速度為
0.70
0.70
 m/s2(保留兩位小數(shù)).
(2)求出a1、a2后,還需要測量的量為
鉤碼重力mg、小車質(zhì)量m1、m2
鉤碼重力mg、小車質(zhì)量m1、m2
(用文字和符號表示).需要驗證的公式為
mg=m1a1+m2a2
mg=m1a1+m2a2
(用求出的量和測出的量表示)

Ⅲ.某同學(xué)要測定自來水的電阻率,他先在一根均勻的長玻璃管兩端備裝了一個電極,電極間裝滿待測的自來水.其他器材包括(如圖):
電壓表(量程I5V.內(nèi)阻約30kΩ);
電流表(量程300μA.內(nèi)阻約50Ω);
滑動變阻器(100Ω,1A);
電池組(電動終E=12V.內(nèi)阻r=6Ω);
開關(guān)一個、導(dǎo)線若干.,
他測出水柱的長度L、玻璃管的內(nèi)徑d,設(shè)計電路并測出兩電極間的電壓U和電流I.下表為U和I實驗數(shù)據(jù)
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
(1)請在圖示的實物圖上畫出連線.完成該同學(xué)的電路設(shè)計.
(2)自來水電阻率的表達(dá)式為ρ=
πUd2
4ρIL
πUd2
4ρIL
(用符號投示).

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