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1、实验三：测定电源电动势和内阻实验图10-1实验原理闭合电路欧姆定律.方程组法：利用实验图10T所示电路，改变滑动变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U、I值，由U=E-lr,可得：U,=E-Ijr,U2=E-I2r,解之得：E」U2-l25h-【2h-I2图像法：利用如实验图10T所示的电路，通过改变R的阻值，多测几组U、I的值(至少测出6组)，并且变化范围昼大些，然后用描点法作图，由纵截距找出E,由斜率tan9=—=—=r找出内电阻(为了减小实验误差，一般用图象法处理实验数据)。实验步骤(1)恰当选择实验器材，照图连好实验仪器，使开关处
2、于断开状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值最大的一端.(2)闭合开关S,接通电路，记下此时电压表和电流表的示数.(3)将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置，记下此时电压表和电流表示数.(4)继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他不同位置，记下各位置的电压表和电流表的示数.(5)在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴，作出U—I图象，利用图象求出E、r・注意事项由于电源内阻r很小，故电流表对电源而言要外接，不然的话，1•测=r+Rg,内阻测量的误差太大.1.下面是在测某电池的电动势和内电阻的实验中记录的六组数据.请在直角坐标系中画出U—
3、I图，并根据图象算出待测电池的电动势和内电阻.U(V)1.371.321.241.181.101.051(A)0.120.200.310.320.500.57分析：建立坐标系，利用描点法画出U-I图象如实验图10-8所示.第四个点明显偏离,可见是偶然误差造成的实齡图1(卜8直线与纵轴的交点坐标即为电源的电动势E=1.46V.由闭合电路欧姆定律得：E=U+lr・将直线上的点(1.10,0.50)的坐标U=1.10V,1=0.50A代入得：r=0.720・2.为测量一电源的电动势及内阻：(1)现有以下三种量程的电压表:A.量程为V、内阻大约为2k
4、Q的电压表％B.量程为2V、広阻大约为3kQ的电压表V2C・量程为3V、匹阻为3kQ的电压表V?要改装一个量程为9V的电压表,应该迭择(选填"A"、“B”或“C")与kQ的电阻昌联•(2)利用一个电阻箱、-一只开关、若干导线和改装好的电压表(比表用轩号表示,且可视为理想电压表)，在虚线桓氏画出测量电源电动势及広阻的卖验原理电路图.(3)根捋以上实验原理电路图进行实验,读出电阻箱的阻值为15.0Q时,电压表示数为1.50V;电阻箱的阻值为40.0Q时f电压表示数为2.00Vr则电源的电动势E=Vr内阻“Q.(1)要改装一个量程为9V的电压表r应
5、该选择C,改装成电压表妾刍联电阻的Rx:则Ig(Rg・Rx)=Uy即:lxlO-3(3kfi+Rx)=9解得:Rx=6kQ(2)实验原理电路图,妇图:(—©——(3)电压表示数为1.50V时，根据闭合电路的欧塢走律E=1.5V■丄竺「,同理有E=2V■丄竺「15.0040.00联立二式解得E=2.50Vr=10.0fi故答臺为：(1)C;6(2)电路妇图所示;(3)2.50r10.0・3.其同学通过奁找資料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和K电阻J但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值九9.999Q,可当冻
6、准电阻用)一只电流表(量程Ig=0.6Ar内阻rg=0.1Q)和若干导线①请艰捋测走电动势E匹电阻r的要求f设计图1中器件的连接方式,画线把它们连接起来.②接通幵关r逐次改变电阻箱的阻值R,读土与R对应的电流表的示数I,并作好记录•当电阻箱的阻值R二2.6Q时,其对应的电流表的示数妇图2所示.则示数为A・处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数2;再制作R-1坐标图妇图非斤示,图中已标注出了(Rr-)的几个与测量对应的坐标庶r请1II彳灰痔与图2实验数据对应的坐标亦乜标注在图3中上■③在图3上把描绘出的坐标点连成图线④喂菇图3扌有绘出的图线
7、可得出这个电池的电动势E二Vr匹电阻r=Q•(1)日于没有电压表f故采用电阻箱的方弍连接即可,故实验电路接法如下图；(2)电流表量程为0~0.6A,则最4、分度为0.02A,则指脅所扌旨的刻度为0.500A;(3)用直钱将各庶连接起来,误差明碓较大的点舍去；(4)曰闭台电路欧姆走律可知rE=I(R+r)R=--rI故图象与纵坐标的交^0.3Q=r;即内电阻为0.3Q(0.25~0.35)图翕的斜率表示电源的电动势,故E=1.5V;(1.46~1.54V)故答案为：(1)如下图；(2)0.500;(3)如下图；(4)1.5(1.46-1.54)
8、;0.3(0.25~0.35)4.在测量电源的电动势和匹阻的实验中「曰于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，其同学设计了妇图⑴卖验时,应先将电阻箱的电阻调到.(
