学习了“测量电源的电动势和内阻”后,物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组,设计了如图所示的实验电路测定电流表的内阻,并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻,请协助完成实验. (1)闭合开关S1和S2,调节电阻箱并记录电阻箱的示数R、电流表(灵敏)的示数I0和电压表的示数U0,由此可知电流表的电阻RA为(用上述量表示).(2)闭合开关调节R,仅读出电流I和电压U,并测出多组数据,作出U-I图线可得出电池组的电动势和内阻,此种办法测量的电动势与真实值相比(填“偏大”或“相等”),内阻的测量值与真实值相比(填
2019-06-21
学习了“测量电源的电动势和内阻”后,物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组,设计了如图所示的实验电路测定电流表的内阻,并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻,请协助完成实验.
(1)闭合开关S1和S2,调节电阻箱并记录电阻箱的示数R、电流表(灵敏)的示数I0和电压表的示数U0,由此可知电流表的电阻RA为___(用上述量表示).
(2)闭合开关调节R,仅读出电流I和电压U,并测出多组数据,作出U-I图线可得出电池组的电动势和内阻,此种办法测量的电动势与真实值相比___(填“偏大”或“相等”),内阻的测量值与真实值相比___(填“偏大”“偏小”或“相等”).
(3)断开S1闭合S2,仅由多组电流表示数I和电阻箱的示数R,运用实验数据作出 -R图线为一条倾斜的直线,且该直线的斜率为k,纵截距为b,则该电池组的电动势为___,内阻为___(用k、b、RA表示).
优质解答
(1)由实物图可知,电流表与电阻箱串联后与电压表并联,则由欧姆定律可知,RA=-R;
(2)由图示可知,伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U-I图象如图所示,
由图象可知,电动势测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值;
(3)由闭合电路欧姆定律可知,E=I(R+RA+r)
变形可得:
=R+
因表头内阻已知,故没有误差,根据图象可知:
k=,b=
联立解得:E=,r=-RA;
故答案为:(1)-R;(2)偏小,偏小;(3),-RA;
(1)由实物图可知,电流表与电阻箱串联后与电压表并联,则由欧姆定律可知,RA=-R;
(2)由图示可知,伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U-I图象如图所示,
由图象可知,电动势测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值;
(3)由闭合电路欧姆定律可知,E=I(R+RA+r)
变形可得:
=R+
因表头内阻已知,故没有误差,根据图象可知:
k=,b=
联立解得:E=,r=-RA;
故答案为:(1)-R;(2)偏小,偏小;(3),-RA;