题目内容

在用电压表和电流表测电源的电动势和内电阻的实验中，采用如图所示的电路．闭合开关后，当滑动变阻器R的滑动触头处于某一位置时，电流表和电压表的读数分别为I1和U1；改变滑动变阻器的滑动触头位置后，电流表和电压表的读数分别为I2和U2．
（1）若忽略电流表和电压表的电阻对实验的影响，则由测量得到的数据计算电源的电动势E的表达式为E=    ，计算电源内阻r的表达式为r=    ．
（2）若考虑到电流表和电压表自身电阻对测量结果的影响，所得到的电源电动势E的测量值与真实值相比较，是偏大还是偏小？答：    ．
【答案】分析：本题（1）的关键是根据闭合电路欧姆定律列出表达式，然后求解即可．（2）的关键是可以利用“等效电源法”进行误差分析．
解答：解：（1）根据闭合电路欧姆定律应有：=，及，
联立可解得E=，r=
（2）可用“等效电源法”分析误差大小：可以把电源与电压表看做一等效电源，则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压，由于电压表不是理想电表，所以有电流通过“电源”，因而路端电压要小于电动势，所以电动势测量值小于真实值即偏小；同理，此电路测得的内电阻是“等效电源”的内阻，即电压表与电池内阻的并联电阻，所以测得的内阻也小于真实值．
故答案为：（1），
         （2）偏小
点评：要记住用伏安法测量电动势和内电阻实验的两种电路图，并学会用“等效电源法”分析误差．
练习册系列答案
相关题目
在“用电压表和电流表测干电池的电动势和内阻”的实验中
（1）请在图甲所示的电路图中的“O”填写出电压表、电流表的符号．
（2）根据电路图画实物接线图，其中有一根导线未画出，请用笔画线代替导线，在图乙中补画完整．闭合电键前，滑动端应置于
B
B
端（选填“A”或“B”）．

（3）某学生在实验中分别测得以下两组数据，从实验数据可得，干电池的电动势E=
1.45
1.45
V，内电阻r=
1.0
1.0
Ω．
电压表示数U（V） 电流表示数I（A）
第一组数据 1.30 0.15
第二组数据 1.10 0.35
（4）在第（3）问中用两组数据求电动势和内阻误差较大，假设该同学实验中记录了l0组U、I值，为了减小误差，请至少说出一种较好的处理数据的方法：
建立U-I坐标系，利用记录的U、I值描出相应的点，再根据这些点画直线，与纵轴的截距坐标等于E，斜率的绝对值等于内阻大小．
建立U-I坐标系，利用记录的U、I值描出相应的点，再根据这些点画直线，与纵轴的截距坐标等于E，斜率的绝对值等于内阻大小．
．
在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分别为1kΩ和0.1Ω，图2为实验原理图及所需器件图．

（1）在图中画出连线，将器件按原理图连接成实物电路．（在答题纸上画）
（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图3中画出U-I图象，根据图象读出电池的电动势E=
1.45
1.45
 V，求出电池的内阻r=
0.69
0.69
Ω（内阻保留两位有效数字）．
I（A） 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U（V） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
（2010?洛阳模拟）用一段长为80cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验．
（1）用多用电表粗测电阻丝的电阻，结果如图甲所示，由此可知电阻丝电阻的测量值约为
6
6
Ω．
（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，结果如图乙所示，由此可知金属丝直径的测量结果为
0.934（0.933～0.935）
0.934（0.933～0.935）
mm．
（3）在用电压表和电流表测金属丝的电阻时，提供下列供选择的器材：
A．直流电源（电动势约为4.5V，内阻很小）
B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
C．电压表（量程15V，内阻约15kΩ）
D．电流表（量程0.6A，内阻约0.125Ω）
E．电流表（量程3A，内阻约0.025Ω）
F．滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，最大允许电流1A）
G．滑动变阻器（阻值范围0～200Ω，最大允许电流2A）
H．开关、导线．
要求有较高的测量精度，并能测得多组数据，在供选择的器材中，电流表应选择
D
D
，电压表应选择
B
B
，滑动变阻器应选择
F
F
．（填字母代号）
（4）根据上面测量要求，完成图丙中实验电路的连接．
在“用电压表和电流表测干电池的电动势和内阻”的实验中
（1）请在如图1所示电路图中的“○”填写出电压表、电流表的符号．

（2）根据电路图画出实物接线图，其中有一根导线未画出，请用笔画线代替导线，在图中补画完整．闭合电键前，滑动端应置于
A
A
端（选填“A”或“B”）．
（3）某学生在实验中分别测得以下两组数据，
电压表示数（V） 电流表示数（A）
第一组数据 1.30 0.15
第二组数据 1.10 0.35
从实验数据可得，干电池的电动势E=
1.45
1.45
V，内电阻r=
1.0
1.0
Ω．
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（1）用砂摆可以描绘简谐运动的图象，如图1所示，木板在水平面内以速度v做匀速直线运动，同时砂摆在竖直平面内做简谐运动，则砂摆中漏下的细沙在木板上形成振动图线，若已知砂摆的摆长L．当地的重力加速度g，要测出木板的速度v，还需要用刻度尺测量
 
的长度s，用上述量表示的木板速度的表达式为v=
 
．
（2）在利用打点计时器测定匀速直线运动加速度的实验中，某同学在打出的纸带上每5个打点取一个记数点，共取了7个记数点，测出每两个相邻记数点间的距离分别为S1、S2、S3…S6，然后他把纸带上S1、S2、S3…S6各段准确地剪开成6段，按图2那样贴在坐标纸上，彼此不留间隙也不重叠，纸带下端都准确地与横轴重合，S1的左边准确地与纵轴重合，横轴为时间，纵轴为速度．
①在图中作出该运动的v-t图线；
②说明如何利用作出的v-t图象求加速度a．
（3）在“用电压表和电流表测电池的电动势和内阻”的实验时，一般是不用新电池而用旧电池进行实验，其原因是：旧电池的内阻较大，而新电池的内阻很小，实验时，电压表的读数变化很小，从而影响测量值的精确性，如果要较为精确地测量一节新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验．
①在图3中用连线的方法将这些仪器连成电路．
②写出实验得出的新电池内阻r的表达式，并说明各字符的物理含义．

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