题目内容
16.测量电源的电动势E及内阻r,(E约为4.5V,r约为1.5Ω).可选用的器材如下:量程为3V的理想电压表V;
量程为0.5A的电流表A(有一定内阻);
固定电阻R=4Ω;
滑动变阻器 R′;
开关S,导线若干.
(1)画出实验电路原理图.图中各元件需用题目给出的符号或字母标出.
(2)实验中,当电流表的读数为I1时,电压表的读数为U1,当电流表的读数为I2时,电压表的读数为U2,则可求出E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{I}_{1}{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$,I=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$-R.:(用I1、I2、U1、U2及R表示).
分析 测电源的电动势和内电阻采用的是一般的限流接法,只需测出通过电源的两组电压和电流即可联立求得电源的电动势和内阻.
解答 解:(1)本实验采用限流接法即可,即将滑动变阻器、电源、电流表串联;电压表并联在电源两端;本题由于电源电压较大,故应加入保护电阻;答案如图所示;
(2)由闭合电路欧姆定律可知:
U1=E-I1r′
U2=E-I2r′
联立解得:E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{I}_{1}{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$; r′=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$
由于r′中含有保护电阻,故电源的电阻应为:r=r′-R=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$-R;
故答案为:$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{I}_{1}{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$,$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$-R.
点评 本题需注意:
(1)由于电源电动势较大而内阻较小,故电路中应接入保护电阻;
(2)本实验一般采用图象法求电动势和内电阻;
本题采用了测量两组数据列式求解的方式计算,误差较大.
练习册系列答案
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B. | 电场强度的方向处处与等势面垂直 | |
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D. | 电荷在沿电场线方向移动时,电势能减小 |
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B. | 矢量都是有方向的 | |
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4.某同学为了测定木块与小车之间的动摩擦因数,设计了如下的实验:
①用弹簧秤测量带凹槽的木块重力,记为FN1;
②将力传感器A固定在水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与木块相连,木块放在较长的平板小车上.水平轻质细绳跨过定滑轮,一端连接小车,另一端系沙桶,不断地缓慢向沙桶里倒入细沙,直到小车运动起来,待传感器示数稳定后,记录此时数据F1;
③向凹槽中依次添加重力为0.5N的砝码,改变木块与小车之间的压力FN,重复操作②,数据记录如下表:
试完成:
(1 )在实验过程中,是否要求长木板必须做匀速直线运动?否(填“是”或“否”)
(2)为了充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:△f1=F5-F1=0.83N,△f2=F6-F2=0.78N,△f3=F7-F3=0.80N,请你给出第四个差值:△f4=F8-F4=0.79N.
(3 )根据以上差值,可以求出每增加0.50N 砝码时摩擦力增加△f.△f用△f1、△f2、△f3、△f4 表示的式子为:△f=$\frac{△{f}_{1}+△{f}_{2}+△{f}_{3}+△{f}_{4}}{4×4}$,代入数据解得△f=0.2N.
(4 )木块与木板间的动摩擦因数 μ=0.4.
①用弹簧秤测量带凹槽的木块重力,记为FN1;
②将力传感器A固定在水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与木块相连,木块放在较长的平板小车上.水平轻质细绳跨过定滑轮,一端连接小车,另一端系沙桶,不断地缓慢向沙桶里倒入细沙,直到小车运动起来,待传感器示数稳定后,记录此时数据F1;
③向凹槽中依次添加重力为0.5N的砝码,改变木块与小车之间的压力FN,重复操作②,数据记录如下表:
压力 | FN1 | FN2 | FN3 | FN4 | FN5 | FN6 | FN7 | FN8 |
FN/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | 4.50 | 5.00 |
传感器数据 | F1 | F2 | F3 | F4 | F5 | F6 | F7 | F8 |
F/N | 0.59 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.42 | 1.61 | 1.79 | 2.01 |
(1 )在实验过程中,是否要求长木板必须做匀速直线运动?否(填“是”或“否”)
(2)为了充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:△f1=F5-F1=0.83N,△f2=F6-F2=0.78N,△f3=F7-F3=0.80N,请你给出第四个差值:△f4=F8-F4=0.79N.
(3 )根据以上差值,可以求出每增加0.50N 砝码时摩擦力增加△f.△f用△f1、△f2、△f3、△f4 表示的式子为:△f=$\frac{△{f}_{1}+△{f}_{2}+△{f}_{3}+△{f}_{4}}{4×4}$,代入数据解得△f=0.2N.
(4 )木块与木板间的动摩擦因数 μ=0.4.
11.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10Ω,其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压.则下列说法中正确的有( )
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