第19天實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻-每日一題之20xx快樂暑假高二物理人教版word版含解析-資料下載頁
2025-11-06 18:26本頁面
【導(dǎo)讀】用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。保護電阻R1和R2，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；減小滑動變阻器在電路中的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U–I圖線；求出U–I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。r=__________，代入數(shù)值可得E和r的測量值。電壓表并聯(lián)在電路中，故電壓表內(nèi)阻越大，分流越小，誤差也就越小，，由題意可知，圖象與橫軸截距為a，則有：。列多個方程組求解，再求E、r的平均值。為了使端電壓變化明顯，可使用內(nèi)阻較大的舊電池。電流不要過大，應(yīng)小于A，讀數(shù)要快。要測出不少于6組的（U，I）數(shù)據(jù)，變化范圍要大些。乙同學(xué)分析了圖象出現(xiàn)異常的原因后，認為由圖。表的示數(shù)I；再閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為Ω時，電流表的示數(shù)也為I。②圖乙是他由實驗數(shù)據(jù)繪出的1RI?
【正文】 （ 1）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)斷 開時， A2與并聯(lián)部分串聯(lián)，則 A2電流應(yīng)大于 A1中電流，故A2量程應(yīng)選擇大于 50 mA，故選 200 mA； （ 2）根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，流過定值電阻的電流 I=120 mA–30 mA=90 mA，并聯(lián)電路的電壓 U=IR0， 則電流表 A1內(nèi)阻 0119 0 4 1 2 .030M IRUR II ?? ? ? ? ? ?； （ 3）電流表 A1 和電阻 R0的并聯(lián)電阻為 A 1 0A 1 01 2 . 0 4 . 0= Ω 3 . 0 Ω1 2 . 0 4 . 0RRR RR ?????并 ，由串并聯(lián)電路的特點和閉合電路歐姆定律可得1 1 1+4EI R r R???并，2 2 1+4EI R r R???并，代入數(shù)據(jù)解得 E= V， r= Ω。 （ 2）由乙同學(xué)的電路接法可知，滑動變阻器左右兩部分并聯(lián)后與定值電阻串聯(lián)，則可知，在滑片移動過程中，滑動變阻器接入電阻先增大后減小，則路端電壓先增大后減小，所以出現(xiàn)圖 c 所示的圖象，則由圖象可知，當(dāng)電壓為 V時，電流為 A，此時兩部分電阻相等，則總電流為 I1=1 A；而當(dāng)電壓為 V時，電流分別對應(yīng) A和 A，則說明當(dāng)電壓為 V時，干路電流為 I2= A+ A= A；則根據(jù)閉合電 路歐姆定律可得： =E–r，=E–，解得： E= V， r= Ω。 （ 1） （ 2） ① 最大值 S1 R1 ② （ 1）用等值替代法可測出 R2接入電路的阻值，電阻箱的示數(shù)等于接入電路的阻值為 Ω； （ 2） ① 要用電阻箱與電流表結(jié)合測量電動勢與內(nèi)阻，則要改變電阻箱的值，則在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻 R1或 R2至最大值，之后閉合開關(guān) S，再閉合 S1。調(diào)節(jié)電阻 R1得到一系列電阻值 R和電流 I的數(shù)據(jù)； ② 由閉合電路歐姆定律可得 ? ?AE I R R r? ? ?，即 A1 RrRI E E??? ；由上式可知：圖線的斜率是電動勢的倒數(shù)，圖象的斜率為 1 ?? ，可得 E= V，圖線在縱軸上的截距是 ? ? ，可得 ??。
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