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专题11 电学实验
1、(2024·山东聊城市一模)新能源汽车已经普遍走进了我们的生活,某校学生实验小组通过网络查到某品牌电动汽车的铭牌如图所示,已知该车电池采用的是刀片电池技术,整块电池是由15块刀片电池串联而成,其中一块刀片电池由8块电芯串联而成。现将一块刀片电池拆解出来,测量其中一块电芯的电动势E和内阻r,实验中除了导线和开关外,还可利用的器材有:
A.直流电压表V1、V2,量程均为1V,内阻约为3kΩ;
B.定值电阻R0,阻值为7Ω;
C.最大阻值为8kΩ的电阻箱;
D.滑动变阻器R1最大阻值约为10Ω;
E.滑动变阻器R2最大阻值约为5kΩ。
(1)实验前利用1A恒流电源对电芯进行充电,充满的时间约为__________h(保留三位有效数字);
(2)电压表量程不够,需要改装,但是又不知道电压表内阻的准确值,小刚打算将V1改装成量程为3V的电压表。他先将电阻箱与电压表V1串联后,连成图甲所示的电路,其中RP1应选用________(选填R1或R2)。
将滑动变阻器滑片P移至最右端,同时将电阻箱阻值调为零,再闭合开关,将滑动变阻器的滑片P调到适当位置,使电压表刚好满偏。
(3)保持滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电压表示数为__________V,不改变电阻箱的阻值,电压表和电阻箱的串联组合,就是改装好的量程为3V的电压表。
(4)小刚利用改装后的电压表,连接成图乙所示的电路测量电芯的电动势和内阻,这里的RP2应选用__________(选填R1或R2)。移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1、V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图像如图丙所示,图中直线斜率为k,纵轴截距为a,则电芯的电动势E=__________,内阻r=__________。(均用k、a、R0表示)
2、(2024·山东菏泽市一模)某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻,在实验室找到以下实验器材:电流表A、电阻箱、开关、导线若干。
(1)实验电路图如图1所示
改变电阻箱的阻值,记录多组电阻箱示数R和电流表示数I,画出图像,如图2所示。由图2可得电源的电动势_______,内阻_______。若不考虑偶然误差,兴趣小组测得的电动势_______,内阻_______。(填“>”“=”或“<”)
(2)兴趣小组进一步测量电流表A的内阻,为此又在实验室找到另一个电流表(内阻未知),并设计了如图3所示电路,实验步骤如下:
①闭合,断开,调节电阻箱示数为,电流表的示数为,
②闭合,闭合,调节电阻箱,直到_______,此时电阻箱示数为,则电流表A的内阻_____。
(3)若由(1)测得该电池电动势,内阻,兴趣小组把该电池装在一个欧姆表中,用这个电源给欧姆表供电。欧姆表内部结构如图4所示,已知灵敏电流计满偏电流、内阻,按照正确操作步骤测量未知电阻,欧姆表指针位于图5位置,则_______,电池的内阻测量值对的测量结果_______(填“有”或“无”)影响。
3、(2024·山东济宁市一模)某学习小组用放电法测量电容器的电容,所用器材如下:
电池(电动势为3V,内阻不计);
待测电容器(额定电压为5V,电容值未知);
微安表(量程为200μA,内阻未知);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
电阻箱、、、(最大阻值均为9999.9Ω);
定值电阻(阻值为5.0kΩ);
单刀单掷开关、,单刀双掷开关;
导线若干。
(1)学习小组先测量微安表内阻,按图甲连接电路。
(2)为保护微安表,实验开始前先断开开关、,滑动变阻器R的滑片应置于最_____________(填“左”或“右”)端。
(3)将电阻箱、、的阻值均置于1000.0Ω,滑动变阻器R的滑片置于适当位置。闭合开关保持、阻值不变,反复调节,使开关闭合前后微安表的示数不变。记录此时的示数为1500.0Ω,则微安表的内阻为_____________Ω。
(4)按照图乙所示连接电路,将电阻箱阻值调至750.0Ω,开关掷于位置1,待电容器充电完成后,再将开关掷于位置2,记录微安表电流I随时间t的变化情况,得到如图丙所示的图像。图丙每个最小方格面积所对应的电荷量为_____________C。某同学数得曲线下包含150个这样的小方格,则电容器的电容为_____________F。
4、(2024·山东临沂市一模)某位同学用伏安法想尽量准确的测量一节干电池的电动势和内电阻,可供选择的器材有:
A.毫安表(量程,内阻为)
B.毫安表(量程,内阻为)
C.定值电阻
D.定值电阻
E.定值电阻
F.定值电阻
G.滑动变阻器R
H.开关、导线若干
(1)要求使用已有器材改装一量程为0.6A的电流表和一量程为3V的电压表,并设计电路如图甲,改装的电流表选用毫安表定值电阻选______(填或),改装的电压表选用毫安表和定值电阻选