题目内容

【题目】“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图(a)所示,其中R为定值电阻,R为滑动变阻器。

1)器材A_____传感器;

2)测得电源的路端电压U与电流I的关系图线如图(b)所示,则电源电动势E_____V,内阻r_____Ω

3)某同学用电流传感器和电阻箱与电源组成如图(c)所示的电路,改变电阻箱的阻值R,得到不同的电流I,由实验数据做出R图线,若该图线的斜率为k,则电源电动势为_____;该同学没有采用测两组数据、解方程组求电动势和内阻的方法,原因是_____

【答案】电压 4.4 1.6 k 实验误差较大

【解析】

1)分析图(a)所示电路图,根据实验原理分析答题。

2)电源UI图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻。

3)根据图示电路图应用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式,然后求出电源电动势;为减小实验误差应进行多次实验测出多组实验数据,应用图象法处理实验数据。

1)由图(a)所示电路图可知,该实验应用伏安法测电源电动势与内阻实验,器材A为电压传感器。

2)由图(b)所示电源UI图象可知,电源电动势:E4.4V,电源内阻:

3)由图(c)所示电路图可知,电源电动势:EIr+R),整理得:RErR图线的斜率:kE

测两组数据、解方程组求电动势和内阻的方法求电源电动势与内阻实验误差较大,为减小实验误差,应进行多次实验,测出多组实验数据,应用图象法求电源电动势与内阻;

练习册系列答案
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【题目】1)试证明:“静止的通电导线在磁场中受到的安培力,在数值上等于大量定向运动的电荷受到的洛伦兹力的总和。以一段柱状通电直导线为例,设导线的横截面积为S,长度为L,单位体积内自由电荷数为n,电荷电量为q,电荷定向移动的平均速率为v。假定在金属导体中正电荷定向移动形成电流,得到结果具有普遍性(本假定同样适用于以下两问)。

2)如图所示,接通电路后,导体棒在安培力作用下向右运动。此时,导体中自由电荷既在电场力作用下沿导体棒运动,又随导体棒沿水平方向运动,从而导致运动电荷所受洛伦兹力与宏观安培力不在同一方向。

在此模型中,请证明:安培力对导体棒做功,在数值上等于大量可自由运动电荷所受洛伦兹力的某个分力对电荷做功的总和。

为方便证明,可设电源电动势为E,导体棒的电阻为R其长度为L恰好等于平行轨道间距,整个装置处于竖直、向下磁感应强度为B的匀强磁场中,忽略电源和金属导轨的电阻。导体棒在安培力和摩擦力的作用下,向右以速度vx做匀速直线运动,在时间t内由实线位置运动到虚线位置;同时棒内某个正电荷在该时间t内从a位置定向运动到b位置。如在证明过程中,还需用到其他物理量,请自行假设。

3)在(2)问所涉及的模型中,通过导体棒的电流:。这是因为导体在运动过程中会切割磁感线,产生反电动势E。请你根据该过程的微观机制,利用电动势的定义,求出图示模型中的反电动势E,并写出通过导体棒的电流I

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