题目内容

19.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r.
I.设计电路图如图1所示,将实验测得数据标在如图2U-I图中,
(1)根据标出的点,由图线求出E=1.5V,r=0.5Ω.(保留一位小数)

(2)若只选用两组数据,用欧姆定律算出E、r,有可能误差较大,若选用第5和第6组数据误差最大.
Ⅱ.该同学通过分析由于电压表有分流作用,使得实验测量产生误差,事实上不管是电压表还是电流表都不可能是完全理想电表.通过对实验原理的改进,设计实验的电路图如图3所示.
(1)闭合开关S,通过调节滑动变阻器R1、R2,可以使电流表G的示数为0,则此时电流表A1、A2的示数分别为I10、I20,电压表V1、V2的示数分别为U10、U20,则流过电源的电流为I1=I10+I20,电源的路端电压为U1=U10+U20
(2)再次调节R1、R2,使电流表G的示数变为0,电流表A1、A2的示数分别为I11、I21,电压表V1、V2的示数分别为U11、U21,流过电源的电流为I2,电源的路端电压为U2
(3)由上述步骤中测量的物理量,可以得出电动势E=E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$内阻r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$;由于本实验不必考虑电表带来的误差,测量值与真实值是相等的.

分析 I、(1)用刻度尺将各点连成直线并与两坐标轴相交,要让尽量多的点在直线上,不在直线上的点应分布在直线的两侧,舍去偏离最远的点,
(2)根据U=E-Ir-I图象的截距可求出电动势;根据斜率可求得内阻;
II、(1)分析电路结构,根据串并联电路的规律可明确电流和路端电压;
(2)根据闭合电路欧姆定律列式,联立方程可求得电动势和内电阻.

解答 解:(1)根据给出的点可知U-I图象如图所示,根据U=E-Ir可知,E=1.5V,r=$\frac{1.5-1.0}{1.0}$=0.5Ω

(2)由U-I图象可知,第5、6组偏离图线最远且相隔最近,所以计算时误差最大,故选用第5和第6组时,误差最大.
II(1)因电流计电流为零,故说明上下两点等势,则路端电压等于两电压表示数之和,故U=U10+U20;而由并联电路规律可知,流过电源的电流等于两支路电流之和;故I=I10+I20;
(3)根据两次测量数据,由闭合电路欧姆定律可得:
E=U1+I1r;
E=U2+I2r
联立解得:E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$
r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$
故答案为:I、(1)1.5;0.5;(2)5;6;II.(1)I10+I20   U10+U20$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$;$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$

点评 本题考查测量电动势和内电阻的两种方法,一种是采用图象分析,一种是利用列方程的方法求解;要注意本题中由于消除了电表内阻的影响,由方程法求出的数据也是准确的.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网