高中物理第4章探究閉合電路歐姆定律測量電源的電動勢和內(nèi)阻學(xué)案滬科版選修3-1-資料下載頁
2024-11-19 23:12本頁面
【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)思想：如圖1所示，不需要通過測U內(nèi)，只需要改變RP值測U外和通過電源的電流I，解、式便可求出電源的電動勢E和內(nèi)阻r.將圖線兩側(cè)延長，縱軸截距點(diǎn)意味著斷路情況，它的數(shù)值就是電池電動勢E；橫軸截距點(diǎn)意味著短路情況，它的數(shù)值就是短路電流Er；E＝I1U2－I2U1I1－I2，r＝U2－U1I1－I2.由E＝U1＋U1R1r和E＝U2＋U2R2r解方程組可求得E和r.由E＝U＋URr得：1U＝1E＋rE·1R.A，故需要選擇0～A量程的電流表，所以電流表應(yīng)選E.解析由閉合電路歐姆定律有，E＝I(R＋r)，R＝EI－r.E＝8－－＝3V，r＝1Ω.①檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖10所示，讀得電阻值是________；②將開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2斷開，電壓表的示數(shù)是V；因?yàn)镮＝ER0＋R＋r，所以r＝EI－R0－R＝Ω≈Ω.1所示，是根據(jù)某次測定電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作出的U－I圖像，
【正文】 量程 0～ 100 μA～ 100 mA C．電壓表，量程 0～ 3 V～ 15 V D．滑動變阻器， 0～ 1 000 Ω， A E．滑動變阻器， 0～ 20 Ω， 2 A F．電鍵一個，導(dǎo)線若干 (1) 為 了 盡 量 得 到 較 好 效 果 ， 電 流 表 應(yīng) 選 ____________________ ， 量 程 應(yīng) 選____________________，電壓表量程應(yīng)選 ____________________ ，滑動變阻器應(yīng)選________________． (2)如圖 8 有甲、乙兩個可供選擇的電路，應(yīng) 選 ____________電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中誤差是由于 __________表的讀數(shù)比實(shí)驗(yàn)值偏 ____________(選填 “大 ”或 “小 ”)． 圖 8 答案 (1)A 0～ A 0～ 3 V E (2)乙 電流 小 解析 (1)一般干電池允許通過的最大電流為 A，故電流表應(yīng)該選 A，其量程應(yīng)該選 0～ A．兩節(jié)干電池串聯(lián)后的電動勢為 V，故電壓表量程應(yīng)該選 0～ 3 V．滑動變阻器的最大阻值只需要比電池組的內(nèi)阻大幾倍即可，故選擇 E. (2)應(yīng)該選乙電路，電流表的內(nèi)阻和滑動變阻器的阻值相差不大，其分壓作用不可忽略，而電壓表的內(nèi)阻相對滑動變阻器的阻值來講大很多，其分流作用可以忽略，故選擇乙電路．實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)是路端電壓，電流表的示數(shù)比干路中的電流略小，所以實(shí)驗(yàn)中的誤差是由于電流表的讀數(shù)比實(shí)際值偏小所造成的． 8．現(xiàn)有一特殊電池，它的電動勢 E 約為 9 V，內(nèi)阻 r 約為 40 Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為 50 ，某同學(xué)利用如圖 9 甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電流表的內(nèi)阻 RA已經(jīng)測出，阻值為 5 Ω， R 為電阻箱，阻值 范圍為 0～ Ω，R0 為定值電阻，對電路起保護(hù)作用． 圖 9 (1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻 R0 有以下幾種規(guī)格，本實(shí)驗(yàn)選用哪一種規(guī)格的定值電阻最合適( ) A． 10 Ω B． 50 Ω C． 150 Ω D． 500 Ω (2)該同學(xué)接入符合要求的 R0 后，閉合開關(guān) S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)作出的圖線可求得該電池的電動勢 E＝ ______ V，內(nèi)阻 r＝ ______ Ω. 答案 (1)C (2)10 45 解析 (1)回路中的最小電阻 R 總＝ EIm＝ 95010－ 3 Ω＝ 180 Ω， R0 為保護(hù)電阻，當(dāng) R＝ 0 時，電源電流也不會超出 50 mA，此時 R0＝ R總－ r－ RA＝ 135 Ω， C最合適， A、 B太小起不到保護(hù)作用， D 太大會使電路中的電流測量范圍太?。? (2)由閉合電路歐姆定律有 E＝ I(r＋ R0＋ RA＋ R)得 1I＝ r＋ R0＋ RA＋ RE ＝ r＋ RAE ＋ 1E(R＋ R0)＝r＋ 5 ΩE ＋1E(R＋ R0)，圖線的斜率為1E，由圖線知斜率 k＝45－ 54102 V＝1E，得 E＝ 10 V，與縱軸截距為 r＋ 5 ΩE ＝ 5 A－ 1，解得 r＝ 45 Ω.
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