第19天實驗：測定電池的電動勢和內阻-每日一題之20xx快樂暑假高二物理人教版word版含解析-資料下載頁

2025-11-06 18:26本頁面

【導讀】用如圖所示電路測量電源的電動勢和內阻。保護電阻R1和R2，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關S，將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合開關；減小滑動變阻器在電路中的阻值，記下電壓表的示數U和相應電流表的示數I；以U為縱坐標，I為橫坐標，作U–I圖線；求出U–I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。r=__________，代入數值可得E和r的測量值。電壓表并聯在電路中，故電壓表內阻越大，分流越小，誤差也就越小，，由題意可知，圖象與橫軸截距為a，則有：。列多個方程組求解，再求E、r的平均值。為了使端電壓變化明顯，可使用內阻較大的舊電池。電流不要過大，應小于A，讀數要快。要測出不少于6組的（U，I）數據，變化范圍要大些。乙同學分析了圖象出現異常的原因后，認為由圖。表的示數I；再閉合S、S1，斷開S2，調節電阻箱的電阻值為Ω時，電流表的示數也為I。②圖乙是他由實驗數據繪出的1RI?

　　

【正文】（ 1）由電路圖可知，當開關斷開時， A2與并聯部分串聯，則 A2電流應大于 A1中電流，故A2量程應選擇大于 50 mA，故選 200 mA；（ 2）根據串并聯電路規律可知，流過定值電阻的電流 I=120 mA–30 mA=90 mA，并聯電路的電壓 U=IR0，則電流表 A1內阻 0119 0 4 1 2 .030M IRUR II ?? ? ? ? ? ?；（ 3）電流表 A1 和電阻 R0的并聯電阻為 A 1 0A 1 01 2 . 0 4 . 0= Ω 3 . 0 Ω1 2 . 0 4 . 0RRR RR ?????并，由串并聯電路的特點和閉合電路歐姆定律可得1 1 1+4EI R r R???并，2 2 1+4EI R r R???并，代入數據解得 E= V， r= Ω。（ 2）由乙同學的電路接法可知，滑動變阻器左右兩部分并聯后與定值電阻串聯，則可知，在滑片移動過程中，滑動變阻器接入電阻先增大后減小，則路端電壓先增大后減小，所以出現圖 c 所示的圖象，則由圖象可知，當電壓為 V時，電流為 A，此時兩部分電阻相等，則總電流為 I1=1 A；而當電壓為 V時，電流分別對應 A和 A，則說明當電壓為 V時，干路電流為 I2= A+ A= A；則根據閉合電路歐姆定律可得： =E–r，=E–，解得： E= V， r= Ω。（ 1）（ 2） ① 最大值 S1 R1 ② （ 1）用等值替代法可測出 R2接入電路的阻值，電阻箱的示數等于接入電路的阻值為 Ω；（ 2） ① 要用電阻箱與電流表結合測量電動勢與內阻，則要改變電阻箱的值，則在閉合開關前，調節電阻 R1或 R2至最大值，之后閉合開關 S，再閉合 S1。調節電阻 R1得到一系列電阻值 R和電流 I的數據； ② 由閉合電路歐姆定律可得 ? ?AE I R R r? ? ?，即 A1 RrRI E E??? ；由上式可知：圖線的斜率是電動勢的倒數，圖象的斜率為 1 ?? ，可得 E= V，圖線在縱軸上的截距是 ? ? ，可得 ??。

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