實驗十-測定電源的電動勢和內(nèi)阻(解析版)(編輯修改稿)
2025-04-03 03:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 __。（3）綜合上述分析，為了減小由電表內(nèi)電阻引起的實驗誤差，本實驗應(yīng)選擇圖1中的______（填“甲”或“乙”）?！敬鸢浮? (1). ，理由見解析 (2). C (3). A (4). 乙【解析】【詳解】(1)[1]將電源和電流表視為等效電源，電源電動勢是電源本身具有的屬性，電流表不具有產(chǎn)生電動勢的本領(lǐng)，所以等效電源的電動勢仍然為而電流表的內(nèi)阻和電動勢的內(nèi)阻作為等效電源的內(nèi)阻，即(2)[2]對甲圖，考慮電表內(nèi)阻時，根據(jù)閉合電路歐姆定律得變形得直接通過實驗獲得數(shù)據(jù)，可得圖像與縱軸截距均為電源電動勢，虛線對應(yīng)的斜率大小為，實線對應(yīng)的斜率大小為，所以對應(yīng)圖甲電路分析的圖像是C；[3]對乙圖，考慮電表內(nèi)阻時（即虛線對應(yīng)的真實情況），根據(jù)閉合電路歐姆定律得變形得直接通過實驗獲得數(shù)據(jù)，可得虛線對應(yīng)的斜率大小為，實線對應(yīng)的斜率大小為，虛線對應(yīng)的縱軸截距為，實線對應(yīng)的縱軸截距為；兩圖線在時，對應(yīng)的短路電流均為，所以對應(yīng)圖乙電路分析的圖像是A。(3)[4]圖甲雖然測量的電源電動勢準(zhǔn)確，但電流表分壓較為明顯，所以內(nèi)阻測量的誤差很大；圖乙雖然電動勢和內(nèi)阻測量均偏小，但是電壓表內(nèi)阻很大，分流不明顯，所以電動勢和內(nèi)阻的測量誤差較小，所以選擇圖乙可以減小由電表內(nèi)電阻引起的實驗誤差?！镜淅?】為了測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學(xué)采用了伏安法,現(xiàn)備有下列器材::量程為0~ A,內(nèi)阻r= Ω:量程為0~ A, Ω:量程為0~3 V,內(nèi)阻未知:量程為0~15 V,內(nèi)阻未知:0~10 Ω,允許通過的最大電流為2 A:0~100 Ω,允許通過的最大電流為1 A、導(dǎo)線若干在用伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中,由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差。在現(xiàn)有器材的條件下,要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻。(1)在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑? (填寫選項前的字母)。(2)實驗電路圖應(yīng)選擇下圖中的 (選填“甲”或“乙”)?！〖住 ∫摇 ”?3)根據(jù)實驗中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的UI圖象,則干電池的電動勢E= V,內(nèi)阻r= Ω?！敬鸢浮?1)ABDFH (2)甲 (3) 【針對訓(xùn)練1】甲同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值。實驗器材有:待測電源E(不計內(nèi)阻),待測電阻R1,待測電阻R2,電壓表( V,內(nèi)阻很大),電阻箱R(0~ Ω),單刀單擲開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2,導(dǎo)線若干。(1)先測電阻R1的阻值。請將甲同學(xué)的操作補充完整:,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)R0和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1。, ,讀出電壓表的示數(shù)U2。= 。甲 乙(2)甲同學(xué)已經(jīng)測得電阻R1= Ω,繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值。該同學(xué)的做法是:閉合S1,將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù),繪出了如圖乙所示的1U1R圖線,則電源電動勢E= V,電阻R2= Ω(計算結(jié)算保留3位有效數(shù)字)。【答案】(1)將S2切換到b U2U1U1R0(2) 測電源的電動勢和內(nèi)阻的3種常用方案比較伏安法伏阻法安阻法實驗原理E=U+IrE=U+URrE=IR+Ir實驗電路(續(xù)表)伏安法伏阻法安阻法數(shù)據(jù)處理計算法由E=U1+I1rE=U2+I2r解得E、r由E=U1+U1R1rE=U2+U2R2r解得E、r由E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r解得E、r圖象法U=rI+E 1U=rE1R+1E1I=1ER+rE誤差來源電壓表的分流E測E真,r測r真電壓表的分流E測E真,r測r真電流表的分壓E測=E真,r測r真 不管選擇哪種實驗方案,其基本的原理和方法都是相通的,都緊緊圍繞著原有學(xué)生實驗(伏安法)的設(shè)計思想,只是局部有所改進和創(chuàng)新。所以,熟練掌握基本的學(xué)生實驗的原理和方法是解答設(shè)計型實驗的前提和基礎(chǔ)?！镜淅?】利用如圖甲所示電路,可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻,所用的實驗器材有:待測電源,電阻箱R( Ω),電阻R0( Ω),電阻R1( Ω),電流表(量程為200 mA,內(nèi)阻RA= Ω),開關(guān)S。甲實驗步驟如下:①將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S。②多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R。③以1I為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),作1IR圖線(用直線擬合)。④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b?；卮鹣铝袉栴}:(1)分別用E和r
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