题目内容

测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)
器材:
量程3V的理想电压表V,
量程0.5A的电流表A(具有一定内阻),
固定电阻R=4Ω,
滑线变阻器R′,
电键K,导线若干.
①画出实验电路原理图.
②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则可以求出E=
U1I2-I2U1
I2-I1
U1I2-I2U1
I2-I1
,r=
U1-U2
I2-I1
-R
U1-U2
I2-I1
-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=
U1I2-I1U2
I2-I1
; r′=
U1-U2
I2-I1

由于r′中含有保护电阻,故电源的电阻应为:r=r′-R=
U1-U2
I2-I1
-R;
故答案为:
U1I2-I1U2
I2-I1
U1-U2
I2-I1
-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;本题中的计算法误差较大.
练习册系列答案
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(1)下面各图的读数分别为:图1
1.385
1.385
cm,图2
0.5615
0.5615
cm.

(2)某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中,获取一根纸带如图3,但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来,而其他所有打点都是清晰完整的,现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi(i=2.3.4…7),再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2(i=3.4.5.6),已知打点计时器打点周期为T.

①该同学求6号点速度的计算式是:v6=
h7-h5
2T
h7-h5
2T

②然后该同学将计算得到的四组(hi,vi2 )数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,将四个点连接起来得到如图4所示的直线,请你回答:接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的?(说明理由)
答:
根据机械能守恒定律,从0点到任意i点有
1
2
m
v
2
i
=
1
2
m
v
2
0
+mghi
得到:
v
2
i
=
v
2
0
+2ghi
v
2
i
-hi
关系是一条直线斜率为2g,所以只要在直线上取相对较远两点,计算出斜率,与2g比较,在实验误差范围内相等即可
根据机械能守恒定律,从0点到任意i点有
1
2
m
v
2
i
=
1
2
m
v
2
0
+mghi
得到:
v
2
i
=
v
2
0
+2ghi
v
2
i
-hi
关系是一条直线斜率为2g,所以只要在直线上取相对较远两点,计算出斜率,与2g比较,在实验误差范围内相等即可

(3)测量电源的电动势E及内阻r(E约为6V,r约为1.5Ω).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R=8.5Ω,滑线变阻器R'(0~10Ω),开关S,导线若干.

①画出实验电路原理图.图5中各元件需用题目中给出的符号或字母标出.
②用笔画线代替导线完成实物连接图.
③实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则可以求出E=
I1U2-I2U1
I1-I2
I1U2-I2U1
I1-I2
,r=
U2- U1
I1-I2
-R
U2- U1
I1-I2
-R
(用I1,I2,U1,U2及R表示).

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