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题文
某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1的阻值.实验器材有:待测电源E,待测电阻R1,定值电阻R2,电流表A(量程为0.6A,内阻不计),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关
S2,导线若干.
(1)先测电阻R1的阻值(R1只有几欧姆).请将小明同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r1和对应的电流表示数l,将S2切换到b,______,读出此时电阻箱的示数r2,则电阻R1的表达式为R1=______.
(2)该同学已经测得电阻R1=2.Ω,继续测电源电动势E.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱.读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由测得的数据,绘出了如图中所示的
1
I
-R
图线.则电源电动势E=______V:
题型:填空题难度:偏易来源:不详
答案
(1)控制电流不变,则电路中的电阻不变,根据串联电路的规律可得出电阻R1的表达式;故第二步应为将S2切换到b,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I;
因电路中电流I相同,两次测量时电路电阻相等,故电阻的示数应为两次电阻箱的表达式,故R1=r1-r2
(2)根据闭合电路欧姆定律得,E=I(R1+R2+R),解得:
1
I
=
R
E
+
R1+R2
E
,由此可知,
1
I
-R
图线斜率的倒数等于电源的电动势,由图象可知,
图象斜率k=
1
I
△R
=
40-20
30
=
2
3
,则电源电动势:E=
1
k
=1.5V.
故答案为:(1)调节电阻箱,使电流表的示数仍为I;r1-r2;(2)1.5.
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实验:测定电池的电动势和内阻
考点名称:实验:测定电池的电动势和内阻
  • 实验目的:
    测定电池的电动势和内电阻。
    实验原理:
        如图1所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组ε、r值,最后分别算出它们的平均值。
        此外,还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。

    实验器材:
    待测电池,电压表(0-3V),电流表(0-0.6A),滑动变阻器(10Ω),电键,导线。
    实验步骤:
    1.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按电路图连接好电路。
    2.把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
    3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I1、U1),用同样方法测量几组I、U的值。
    4.打开电键,整理好器材。
    5.处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
    注意事项:
    1、为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。
    2、干电池在大电流放电时,电动势ε会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A。因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。
    3、要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出ε、r值再平均。
    4、在画U-I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。
    5、干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。
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