4、如图所示方框中有若干个电学元件,用多用表的电压档测量a、b、c、d任意两点间的电压均为零。用欧姆挡测量:⑴红表笔接a,黑表笔接b,测出有一定电阻值;⑵红表笔接a,黑表笔接d,测出的电阻值比⑴中测到的小;⑶红表笔接b,黑表笔接a,欧姆表指针几乎不偏转;⑷红表笔接c,黑表笔接d和红表笔接d,黑表笔接c,测出的电阻值相等;⑸b、c之间,不管表笔如何接,测到的电阻均为零。请在方框中画出符合测量情况的电路。

§9实验:测定电池的电动势和内阻

[典型例题]

[例1]在测干电池的电动势和内电阻的实验中,图有甲、乙两个可供选择的电路,应选用甲电路进行实验,实验中误差的来源是电流表 读数比实际值偏大,根据实验数据画出的U-I图线如图所示,则求得的电动势是 1.5 V,内电阻是0.75 。

[解析]本实验中,电压表应测路端电压U,电流表应测通过电源的电流I,根据U=E-Ir,来确定电动势E和内阻r,甲、乙两个电路都存在系统误差,对甲电路,电流表读出的不是通过电源的电流I,而通过电源电流I和电压表上电流IV=之和,即U=E-(I+)·r,即误差来自电压的分流。对乙电路,电压表读出的不是路端电压U,而是路端电压U和电流表两端电压UA=IRA之和,即U+IRA=E-Ir,即误差来自电流表的分压,由电源的内阻一般都较小,电压表的分流作用影响较小,故采用甲电路。

给出的图象是电源的外特性曲线,将给出图线向两方延长和U轴的交点即为电动势,而此直线斜率的绝对值为内阻。

[答案]甲,电流表,大,1.5V,  0.75。

[例2]某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围0-20Ω,连接电路的实物图如实验图10-7所示.

(1)指出该同学接线中错误的和不规范的做法是:_____________________.

A.滑动变阻器,不起变阻作用

B.电流表接线有错

C.电压表量程选用不当

D.电压表接线有错

(2)画出这个实验的正确电路图.

[解析]要正确连好实物图,首先应确定电流表的内外接法,变阻器的连接方式以及各电表的量程.其次应注意以下事项:①各电表的正、负极性;②开关是否在干路上;③各导线两端都应接在接线柱上,而不能在导线中间出现分叉;④开关闭合前变阻器滑动触头应处于恰当位置;⑤各条连线均应连成一般曲线,而不能连成折线,不能相交且要尽量节省导线;⑥先画电路原理图,后连接实物图,可避免出错。在本题中变阻器要起变阻的作用,必须使接入电路的两根导线一条接在下面的线柱上,另一条接在上面的金属杆的一端上,故图中变阻器起不到变阻的作用,故选A.

电流表和电压表接入电路时,选择好恰当的量程后,要特别注意“+”“-”接线柱是否正确,不然的话,极易损坏电表,图中电流表的“+”“-”接线柱出现错误,故选B.

干电池的电动势为1.5V,电压表量程适当,故C错.但电压表不能直接并联到电源两端,因为开关断开后,电压表仍有示数,故选D.

[答案]A、B、D  其电路图同例1中的甲图。

[例3]有两只电压表A和B,量程已知,内阻不知等于多少,另有一节干电池,它的内阻不能忽略,但不知等于多少.只用这两只电压表、开关和一些连接用导线,通过测量计算出这个电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程,干电池不允许拆开).

(1)画出你测量时所用的电路图.

(2)以测得的量作为已知量,导出计算电动势的式子.

[解析]本题是实验测量设计论证类型的考题,依题目所创设的物理情景不难认识到两只电压表不能按通常情况当成理想表处理.实验测量电路的设计,以及与电路相关的物理方程,只能以部分电路、全电路欧姆定律为依据。

(1)测量电路如实验图 (a)、(b)所示.

(2)设电池电动势为E,内电阻为r,电压表A、B的电阻设为.当电压表A接到电池两端时读数为,据欧姆定律得

即.   ①

A、B串联后接到电池两端时,读数分别为,根据欧姆定律得

.  ②

联立①②,把看成未知数解得

[基础练习]

 0  262585  262593  262599  262603  262609  262611  262615  262621  262623  262629  262635  262639  262641  262645  262651  262653  262659  262663  262665  262669  262671  262675  262677  262679  262680  262681  262683  262684  262685  262687  262689  262693  262695  262699  262701  262705  262711  262713  262719  262723  262725  262729  262735  262741  262743  262749  262753  262755  262761  262765  262771  262779  447090 

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