题目内容
【题目】为测量一未知电源的电动势和内阻,某同学设计了如图所示电路,电路中所用到的器材规格如下:
待测电源:电动势约为4~6V,内阻约为几十欧姆;
定值电阻:R0=10Ω:
定值电阻:R2=3kΩ;
电阻箱R1:0~9999Ω;
电压表:量程0~3V,内阻Rv=3kΩ;
电键、导线若干
(1)闭合电键后,将电阻箱的阻值由零开始逐渐增大,记录若干组电阻箱R1和电压表的读数;
(2)第一次该同学将得到的数据在U﹣R1坐标系中描点连线,得到如图甲所示曲线,曲线与纵轴的截距为b1=0.8,虚数U=2.4为图中曲线的渐近线,由图可得电动势E=_____V,内阻r=____Ω;
(3)第二次该同学将得到的数据在坐标系中描点连线,得到如图乙所示直线,直线与纵轴的截距为b2=0.4,斜率k=8.4,由图可得电动势E=___V,内阻r=___Ω;
(4)将两次数据处理方式进行对比,误差较小的应为第___次(填“一”或“二”).
【答案】 (2)4.8; 20 (3)5.0, 21 (4)二
【解析】(2)根据闭合电路欧姆定律可知,当外电阻变大时,路端电压无限接近电动势,则可知,电动势;
当外电阻为零时,路端电压U'= =1.6V,
则由闭合电路欧姆定律可知: ;
(3)因路端电压U'==2U;则由闭合电路欧姆定律可知,2U=(R1+R0);变形可得:
由图象规律可知, ;
解得;E=5.0V,r=21Ω;
(4)由于第一次实验中图象为曲线,只能利用渐近线和与纵轴的交点,第二次为直线,斜率及截距容易找到,能更有效的利用更多的数据,因此第二次误差较小;
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