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实验：测定电池的电动势和内阻
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（2013?东城区二模）实验题：（1）在用“单摆测重力加速度”的实验中：①某同学在实验中测得的小球直径为d，测定了摆线的长度为l，用秒表记录小球完成n次全振动的总时间为t，则当地的
网友投稿 2022-12-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
（2013?东城区二模）实验题：
（1）在用“单摆测重力加速度”的实验中：
①某同学在实验中测得的小球直径为d，测定了摆线的长度为l，用秒表记录小球完成n次全振动的总时间为t，则当地的重力加速度的表示式为g=______（用d、l、n、t表示）．若该同学用游标卡尺测定了小球的直径，如图1所示，则小球直径为______cm；
②为了尽可能减小实验误差，下述操作中可行的是______．
A．摆线偏离竖直方向的最大摆角小于5°
B．当小球通过平衡位置时开始计时
C．让小球尽可能在同一竖直面内摆动
D．减小摆球的质量
（2）某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻．
①实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：电压表：V（量程3v，内阻R
v
=10kΩ）电流表：G（量程3mA，内阻R
g
=100Ω）电流表：A（量程3A，内阻约为0.5Ω）滑动变阻器：R
1
（阻值范围0?10Ω，额定电流2A）R
2
（阻值范围0?1000Ω，额定电流1A）定值电阻：R
3
=0.5Ω该同学依据器材画出了如图1所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是______．
②该同学将电流表G与定值电阻R
3
并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是______A．
③为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器______（填写器材的符号）
④该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=______V （结果保留三位有效数字），电源的内阻r=______Ω （结果保留两位有效数字）．
◎ 答案
（1）①单摆的周期为T=
t
n
，摆长为L=l+
d
2
，由单摆的周期公式T=2
π
L
g
得
g=
4
π
2
n
2
(l+
d
2
)
t
2
；小球直径为d=2.235cm；
②A、单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过5°，故A正确．
B、当单摆经过平衡位置时开始计时，一方面便于测量周期，二是摆球的速度最大，引起的时间误差误差较小．故B正确．
C、让小球尽可能在同一竖直面内摆动，不能形成圆锥摆，否则周期将减小．故C正确．
D、单摆的周期与摆球的质量无关．故D错误．
故选ABC
（2）①一节干电池的电动势E=1.5V，滑动变阻器R
1
阻值范围0?10Ω，则电路中最小电流约为I
min
=
E
R
=
1.5
10
A=0.15A
，故电流表A的量程是3A，可见，此电流表量程太大．
②设改装后电流表的量程为I，则有
I=I
g
+
I
g
R
g
R
3
=0.003A+
3×1
0
-3
×100
0.5
A=0.60A
③为使电路中电流较大，并且方便调节，故实验中应选用的滑动变阻器是R
1
．
④由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势E=1.48V．
图线的斜率大小k=r，由数学知识知，k=
1.48-1.06
2.5×200×1
0
-3
=0.84，则电源的内阻r=k=0.84Ω
故答案为：
①量程与被测电流值相比较太大
②0.60
③R
1
④1.48，0.84
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“（2013?东城区二模）实验题：（1）在用“单摆测重力加速度”的实验中：①某同学在实验中测得的小球直径为d，测定了摆线的长度为l，用秒表记录小球完成n次全振动的总时间为t，则当地的…”主要考查了你对 【实验：用单摆测定重力加速度】，【实验：测定电池的电动势和内阻】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
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