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文档简介
1、第五讲实验:测定电源的电动势和内电阻 1用图所示的电路测电池的电动势和内阻时,由于电压表的分流作用造成系统误差图所示的UI图像中有两条直线AB和AB,其中一条是根据实测数据画出的图线,另一条是修正电压表分流所引起的误差后得到的图线,由图可知()AAB是根据实测数据画出的图线B. AB是根据实测数据画出的图线C. 路端电压U越大,通过电压表的电流越大D. 由于电压表的分流作用,使电池电动势和内电阻的测量值都小于真实值解析由图示电路可知,测量电压是真实的,测量电流比真实电流小,故在同一UI图线中,对应同一U值,测量电流值比真实电流值小,故图中AB是根据实测数据画出的图线答案ACD2测量电源B的电动
2、势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5)器材:量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),固定电阻R4,滑动变阻器R,电键K,导线若干(1)画出实验电路原理图图中的元件需要用题目中给出的符号或字母标出(2)实验中,当电流表读数I1时,电压表读数为U1;当电流表读数I2时,电压表读数为U2.则可以求出E_,r_.(用I1、I2、U1、U2及R表示)解析(1)固定电阻起保护作用,滑动变阻器用限流接法就可以,原理图如图所示(2)根据闭合电路的欧姆定律可得EU1I1(rR)EU2I2(rR)解得E,rR.答案(1)如图(2)R3某研究性学习小组利用图示电路测量电池组的电动势E和
3、内阻r.根据实验数据绘出如图所示的R图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到E_V,r_.解析由闭合电路的欧姆定律可知I,所以由图像可知,当1.0 A1时,R2,当3 A1时,R7.8代入上式得E2.9Vr0.9.答案2.90.94一种供某仪器使用的小型电池上标称的开路电压为9V、允许通过的最大电流为50mA.为了测量这个电池的电动势和内阻,因没有电流表等,实验者利用了如图所示的电路,图中电压表的内阻很大,可不考虑其对电路的影响,R为电阻箱,阻值范围为09999,定值电阻R0为保护电阻(1)实验室备有的定值电阻有以下几种规格,你认为当做保护电阻R0最合适的是()A10,5WB18
4、0,0.25WC190,0.5W D1.2k,1W(2)按如图的电路实验:断开开关,调节电阻箱使其阻值最大;闭合开关,调节电阻箱,读取电压表的示数为U1、电阻箱的读数为R1;改变电阻箱的阻值,再次读取电压表的示数为U2、电阻箱的读数为R2;则可计算得出电池的电动势E_,内阻r_.解析(1) 电路的最小电阻R0180,R0功率PIR00.45W所以选C.(2) 由闭合电路的欧姆定律可知EU1(rR0),EU2(rR0),以上两式联立得E,rR0.答案(1) C(2) R05用如图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起
5、保护作用除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:(a)电流表(量程0.6A、3A);(b)电压表(量程3V、15V);(c)定值电阻(阻值1,额定功率5W);(d)定值电阻(阻值10,额定功率10W);(e)滑动变阻器(阻值范围010、额定电流2A);(f)滑动变阻器(阻值范围0100、额定电流1A)那么(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择_V,电流表的量程应选择_A;R0应选择_的定值电阻,R应选择阻值范围是_的滑动变阻器(2)引起该实验系统误差的主要原因是_.解析(1)由于电源是一节干电池(1.5V),所以选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般在几欧左右,加上保
6、护电阻,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取010能很好地控制电路中的电流和电压,若取0100会出现开始几乎不变,最后突然变化的现象(2)关于系统误差一般由测量工具和所选测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或偏小本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比实际值小答案(1)30.61010(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小6某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R
7、05)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图.(1)在图的实验图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接(2)请完成下列主要实验步骤:A检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图所示,读得电阻值是_;B将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49V;C将开关S2_,电压表的示数是1.16V;断开开关S1.(3)使用以上数据,计算出干电池的内阻是_(计算结果保留两位有效数字)(4)由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”)解析(2)由题图读得电阻箱阻值为R20;将S1闭合S2断开,电压表示数为电源电动势E1.49V,将S2再闭合,电压表示数为R两端电压将电压
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