用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí),可以用內(nèi)接法和外接法,如圖所示,試分析兩種電路的誤差對(duì)結(jié)果的影響。
解:(1)對(duì)于甲圖中的內(nèi)接法,由于電壓表分流IV,使電流表所測(cè)的電流I測(cè)小于電源的輸出電流I,即:I=I測(cè)+IV,而,U越大,IV越大;U越小,IV越。籙趨近于零時(shí),IV也趨于零。在下圖中,測(cè)量線為AB,真實(shí)線應(yīng)為A'B,可以看出E測(cè)<E。由得:r測(cè)<r

另一種思路:將虛線框內(nèi)的電壓表和電池看做一整體,內(nèi)接法實(shí)際上測(cè)的是這個(gè)整體的電動(dòng)勢(shì)和總內(nèi)阻。當(dāng)外電路(虛線框外)斷開(kāi)時(shí),路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)數(shù)值,由于電壓表的影響,此時(shí)的“電動(dòng)勢(shì)”實(shí)際上是電壓表兩端電壓,由于RV>>r,所以二者近似相等,但略小于電動(dòng)勢(shì);此時(shí)的總內(nèi)阻是電壓表內(nèi)阻與電池內(nèi)阻并聯(lián)的總和,則r測(cè)<r,內(nèi)接法要求RV>>r,一般的電壓表內(nèi)阻較大,因此實(shí)驗(yàn)中一般采用內(nèi)接法
(2)對(duì)于乙圖中的外接法,由于電流表的分壓作用,有U=U測(cè)+UA,即U=U測(cè)+IRA,這樣在U-I圖線上對(duì)應(yīng)每個(gè)I,應(yīng)加上一修正值△U=IRA,由于RA很小,所以在I很小時(shí),△U趨于零,I增大,△U增大,如圖所示,可以看出,E測(cè)=E,由,得r測(cè)>r

另一種思路:將虛線框內(nèi)的電流表和電池看做一整體,外接法測(cè)的是這個(gè)整體的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。當(dāng)外電路斷路時(shí),路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)數(shù)值。測(cè)的內(nèi)阻實(shí)際上是電流表與電池內(nèi)阻串聯(lián)的總內(nèi)阻。所以E測(cè)=E,r測(cè)>r,外接法要求RA<<r,但是一般電池內(nèi)阻很小,很難滿足這一條件,因此實(shí)驗(yàn)中一般不采用這種方法
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(1)某研究小組為測(cè)量一個(gè)遙控電動(dòng)小車的額定功率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖所示安裝;

③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)小車在整個(gè)過(guò)程中小車與紙帶所受的阻力恒定).在上述過(guò)程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖所示(已知紙帶左端與小車相連).
請(qǐng)分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(a)電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為
2.00
2.00
m/s
(b)電動(dòng)小車關(guān)閉電源后加速度大小為
2.50
2.50
m/s2
(c)電動(dòng)小車的額定功率為
2.00
2.00
W.

(2)①實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為用一只已知內(nèi)阻的電流表和電阻箱,采用如圖甲所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻,比常規(guī)的伏安法更準(zhǔn)確.若電流表內(nèi)阻阻值為RA,則測(cè)量的方法與步驟是:
A.將電阻箱阻值R調(diào)到最大,閉合S后觀察電流表示數(shù),然后
再調(diào)節(jié)電阻箱
再調(diào)節(jié)電阻箱
,使電流表中的示數(shù)指到某兩個(gè)恰當(dāng)?shù)闹,記下此時(shí)電阻箱的阻值R1、R2及對(duì)應(yīng)的電流I1、I2;
B.根據(jù)以上的數(shù)據(jù)及
閉合電路歐姆
閉合電路歐姆
定律,建立方程組,即可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E與內(nèi)阻r.該方程組的表達(dá)式是:
E=I1(R1+RA+r)
E=I1(R1+RA+r)
、
E=I2(R2+RA+r)
E=I2(R2+RA+r)

②現(xiàn)在手頭只有一個(gè)電流表,只知其內(nèi)阻很小,卻不知具體阻值.為了測(cè)出該電流表的內(nèi)阻,她們找來(lái)了如圖乙所示兩節(jié)干電池等實(shí)驗(yàn)器材.請(qǐng)你用筆畫(huà)線將圖中的實(shí)物連接成能測(cè)出電流表內(nèi)阻的電路.注意滑動(dòng)變阻器串連接入電路起限流作用,開(kāi)關(guān)閉合前其阻值應(yīng)
最大
最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(1)理想變壓器初、次級(jí)匝數(shù)比為55:9,初級(jí)接在u=311sinl00πtV的交流電源上,則與次級(jí)并聯(lián)的電壓表的讀數(shù)為
 
V,當(dāng)次級(jí)接上60Ω的電燈一盞時(shí),變壓器輸入功率為
 
W.
(2)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)),采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
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A.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
B.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平;
C.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡銷鎖定,靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上;
D.用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1
E.按下電鈕放開(kāi)卡銷,同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作.當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí),記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2,本實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是
 
,利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是
 

(3)在“測(cè)定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示,用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l=0.810m,金屬絲的電阻大約為4Ω.先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻,然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率.精英家教網(wǎng)
①?gòu)膱D中讀出金屬絲的直徑為
 

②在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí),除被測(cè)的電阻絲外,還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
直流電源:電動(dòng)勢(shì)約4.5V,內(nèi)阻很。
電流表A1:量程0-0.6A,內(nèi)阻0.125Ω:
電流表A2:量程0~3.0A,內(nèi)阻0.025Ω;
電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻3kΩ;
滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值10Ω
滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值50Ω;開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等.
在可供選擇的器材中,應(yīng)該選用的電流表是
 
,應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是
 

③根據(jù)所選的器材,畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖.
④若根據(jù)伏安法測(cè)出電阻絲的電阻為Rx=4.1Ω,則這種金屬材料的電阻率為
 
Ω?m.(保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)(1)如圖1是用游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有50個(gè)等分刻度)測(cè)定某導(dǎo)體的長(zhǎng)度、用螺旋測(cè)微器測(cè)量其厚度時(shí)的示數(shù),則長(zhǎng)度示數(shù)為
 
cm,厚度示數(shù)為
 
mm.某同學(xué)將此導(dǎo)體接入電路中,用伏安法測(cè)量其電阻,所用電壓表的內(nèi)阻約為20kΩ,電流表的內(nèi)阻約為10Ω,滑動(dòng)變阻器的電阻約為20Ω,用蓄電池做電源,選擇能盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上,如圖2所示,則:
①根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)畫(huà)出I-U關(guān)系圖線;
②根據(jù)I-U圖2線求出該電阻阻值約為
 
Ω(保留兩位有效數(shù)字);
③該同學(xué)在方框中畫(huà)出了實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的電路圖的一部分,請(qǐng)結(jié)合I-U圖線中的數(shù)據(jù)將電路圖3補(bǔ)充完整,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖4.
(2)某研究小組為測(cè)量一個(gè)遙控電動(dòng)小車的額定功率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖1所示安裝;
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率在水平地面上加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)在整個(gè)過(guò)程中小車與紙帶所受的阻力恒定).在上述過(guò)程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖2所示(已知紙帶左端與小車相連).
請(qǐng)分析紙帶上記錄的數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:
精英家教網(wǎng)
電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度的平均值為
 
m/s;
電動(dòng)小車關(guān)閉電源后加速度的平均值為
 
m/s2;
電動(dòng)小車的額定功率值為
 
W.(注意:以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年重慶市沙坪壩區(qū)青木關(guān)中學(xué)高三(上)物理一診試卷(解析版) 題型:解答題

(1)如圖1是用游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有50個(gè)等分刻度)測(cè)定某導(dǎo)體的長(zhǎng)度、用螺旋測(cè)微器測(cè)量其厚度時(shí)的示數(shù),則長(zhǎng)度示數(shù)為_(kāi)_____cm,厚度示數(shù)為_(kāi)_____mm.某同學(xué)將此導(dǎo)體接入電路中,用伏安法測(cè)量其電阻,所用電壓表的內(nèi)阻約為20kΩ,電流表的內(nèi)阻約為10Ω,滑動(dòng)變阻器的電阻約為20Ω,用蓄電池做電源,選擇能盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上,如圖2所示,則:
①根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)畫(huà)出I-U關(guān)系圖線;
②根據(jù)I-U圖2線求出該電阻阻值約為_(kāi)_____Ω(保留兩位有效數(shù)字);
③該同學(xué)在方框中畫(huà)出了實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的電路圖的一部分,請(qǐng)結(jié)合I-U圖線中的數(shù)據(jù)將電路圖3補(bǔ)充完整,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖4.
(2)某研究小組為測(cè)量一個(gè)遙控電動(dòng)小車的額定功率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖1所示安裝;
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率在水平地面上加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)在整個(gè)過(guò)程中小車與紙帶所受的阻力恒定).在上述過(guò)程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖2所示(已知紙帶左端與小車相連).
請(qǐng)分析紙帶上記錄的數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:

電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度的平均值為_(kāi)_____m/s;
電動(dòng)小車關(guān)閉電源后加速度的平均值為_(kāi)_____m/s2
電動(dòng)小車的額定功率值為_(kāi)_____W.(注意:以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:2011年天津市寶坻區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

(1)理想變壓器初、次級(jí)匝數(shù)比為55:9,初級(jí)接在u=311sinl00πtV的交流電源上,則與次級(jí)并聯(lián)的電壓表的讀數(shù)為_(kāi)_____V,當(dāng)次級(jí)接上60Ω的電燈一盞時(shí),變壓器輸入功率為_(kāi)_____W.
(2)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)),采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
B.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平;
C.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡銷鎖定,靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上;
D.用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1
E.按下電鈕放開(kāi)卡銷,同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作.當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí),記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2,本實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是______,利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是______.
(3)在“測(cè)定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示,用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l=0.810m,金屬絲的電阻大約為4Ω.先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻,然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率.
①?gòu)膱D中讀出金屬絲的直徑為_(kāi)_____.
②在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí),除被測(cè)的電阻絲外,還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
直流電源:電動(dòng)勢(shì)約4.5V,內(nèi)阻很小;
電流表A1:量程0-0.6A,內(nèi)阻0.125Ω:
電流表A2:量程0~3.0A,內(nèi)阻0.025Ω;
電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻3kΩ;
滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值10Ω
滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值50Ω;開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等.
在可供選擇的器材中,應(yīng)該選用的電流表是______,應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是______.
③根據(jù)所選的器材,畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖.
④若根據(jù)伏安法測(cè)出電阻絲的電阻為Rx=4.1Ω,則這種金屬材料的電阻率為_(kāi)_____Ω?m.(保留二位有效數(shù)字)

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