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高中物理

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    某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r.
    A.电流表G1(内阻Rg=15Ω,满偏电流Ig=2mA)
    B.电流表G2(量程20mA,内阻约2Ω)
    C.滑动变阻器R1(0~1000Ω)
    D.电阻箱R2(0~9999.9Ω)
    E.待测水果电池(电动势E约4V,内阻r约200Ω)
    F.开关S,导线若干
    (1)实验中用电流表G1改装成量程0~4V的电压表,需______(选填“串联”或“并联”)一个阻值为______Ω的电阻;
    (2)用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻,为尽量减小实验的误差,请在方框中画出实验电路图;

    魔方格

    (3)该同学实验中记录的6组对应的数据如下表,试根据表中数据在下图中描点画出U-I图线;由图线可得,水果电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω;
    I/mA 4.0 5.0 8.0 10.0 12.0 14.0
    U/V 3.04 2.85 2.30 1.90 1.50 1.14
    (4)实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比,E______E,r______r(选填“大于”、“小于”或“等于”).
    本题信息:2009年南通二模物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r.A.电流表G1(内阻Rg=15Ω,满偏电流Ig=2mA)B.电...” 主要考查您对

半偏法测电表的内阻

实验:测定电池的电动势和内阻

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  • 半偏法测电表的内阻
  • 实验:测定电池的电动势和内阻
半偏法测电流表内阻:

①测量方法:电流表半偏法测电阻的电路图如图,R为滑动变阻器,R0为电阻箱,G为待测电流表内阻。实验时,先合上S1,断开S2,调节R使电流计的指针满偏;再合上S2,调节R0使电流计的读数为满刻度的一半,这时,电阻箱的数值即为电流计的内阻。(注意:实验前,变阻器的阻值应放在最大位置;调节R0时,R不动)

②测量原理:S2打开时,设电流表满偏电流Ig=,因为R>Rg,R>>r,所以Ig≈E/R,当S2闭合时,R0和Rg并联,并联后总阻值R<Rg<<R,故S2闭合后,电路中总电流几乎不变,即Ig≈E/R,调节R0使电流表半偏为Ig/2,所以流过R0的电流也为Ig/2,所以R0=Rg
③器材选择:从上述原理可知,S2打开与闭合,近似认为干路中电流不变,前提是R>>Rg。故实验器材选择应满足①电源电动势尽可能大,②R尽可能大。

半偏法测电压表的内阻:

电路如图:实验时,将R1的滑动片P放在左边,合上S1和S2,调节R1,使电压表的读数满偏;保持R1不变,断开S2,调节R0,使电压表的读数为满刻度的一半。则RV=R0

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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