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某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω);一个阻值未知的电阻R0;电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块;电流表(量程0-500mA,内阻约为5Ω);滑动变阻器A(20Ω,3A);滑动变阻器B(200Ω,0.2A);开关一个,导线若干.
该同学想在完成学生实验的同时测出定值电阻R0的阻值,他设计了如图所示的电路.  实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值.
根据题中所给信息回答下列问题:
(1)在电压表V1接入电路时应选择
5V
5V
量程,滑动变阻器R应选
A
A
(填器材代号“A”或“B”);
(2)在作图线时,用来计算电源电动势、内阻图线的纵、横坐标轴应该分别代表
Ul
Ul
I
I
;用来计算定值电阻R0圈线的纵、横坐标轴应该分别代表
U1-U2
U1-U2
I
I
;(填“U1、U2、I”或由他们组成的算式)
(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0
大于
大于
实际值(横线上选填“大于、等于或小于”);如果实验中测得的电源电动势和内阻误差较大,在不考虑偶然误差及电表内阻的影响外,原因还可能是
未知电阻R0的阻值太大
未知电阻R0的阻值太大
分析:(1)电压表应选择较小的量程,有利于读数减小误差,为操作方便并得到较大的电压调节范围,滑动变阻器选用较小阻值.
(2)计算电源电动势和内阻的图线应为路端电压U1与干路电流I的关系图线,计算定值电阻R0的图线应为R0两端的电压(U1-U2)与电流I的关系图线;
(3)R0两端的电压(U1-U2)没有误差,电流表示数比R0的实际电流偏小,所以R0的测量值偏大.
解答:解:(1)待测电动势4V,电压表的量程应选择5V,有利于读数减小误差,
滑动变阻器调节范围较大且便于操作,应选择0~20Ω的滑动变阻器A;
(2)计算电源电动势和内阻的图线应为路端电压U1与干路电流I的关系图线,纵坐标的截距代表的是电源的电动势,直线的斜率代表的是电源的内阻的大小.
计算定值电阻R0的图线应为R0两端的电压(U1-U2)与电流I的关系图线;直线的斜率代表的定值电阻R0
(3)R0两端的电压(U1-U2)没有误差,电流表示数比R0的实际电流偏小,故R0的测量值偏大.
如果实验中测得的电源电动势和内阻误差较大,在不考虑偶然误差及电表内阻的影响外,原因还可能是未知电阻R0的阻值太大.
故答案为:(1)5V;A  (2)Ul,I;Ul一U2,I
(3)大于;未知电阻R0的阻值太大.
点评:解决该题关键要掌握测定电动势和内电阻的数据处理和明确电阻的测量方法、原理和实验误差的处理.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?浙江模拟)某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势未知,内阻约为2Ω);一个阻值未知的电阻R0;多用电表一只;电压表两只;电流表一只;滑动变阻器一只;开关一个,导线若干.
(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,电表指针和选择开关分别如图所示,则该电表读数为
1.50
1.50
V;

(2)为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值,他设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据,从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值.
其中,可直接算出电源电动势和内电阻的图是
A
A
,可直接算出定值电阻R0的图是
C
C

(3)本实验中定值电阻的测量存在误差,造成这一误差的原因是
C
C

A.由电压表V1、V2分流共同造成 B.由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成
C.只由电压表V2分流造成        D.由电流表、滑动变阻器分压共同造成.

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(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,所用量程为直流2.5伏,则该电表读数为  ▲    V;

(2)为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值,他设计了如图所示的电路。实验时他用U1U2分别表示电表V、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1U2的一系列值。并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据,从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。

其中,可直接算出电源电动势和内电阻的图是       ▲         ,可直接算出定值电阻R0的图是     ▲        

(3)本实验中定值电阻的测量存在误差,造成这一误差的原因是

A.由电压表V1、V2分流共同造成    B.由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成

C.只由电压表V2分流造成        D.由电流表、滑动变阻器分压共同造成

 

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年度浙江省台州中学高三下学期第二次统练物理卷 题型:实验题

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(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,所用量程为直流2.5伏,则该电表读数为     V;

(2)为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值,他设计了如图所示的电路。实验时他用U1U2分别表示电表V、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1U2的一系列值。并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据,从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。

其中,可直接算出电源电动势和内电阻的图是                 ,可直接算出定值电阻R0的图是              
(3)本实验中定值电阻的测量存在误差,造成这一误差的原因是

A.由电压表V1、V2分流共同造成B.由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成
C.只由电压表V2分流造成D.由电流表、滑动变阻器分压共同造成

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科目:高中物理 来源:2013届浙江省宁波正始中学高三第五次测试物理试卷(带解析) 题型:实验题

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(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,所用量程为直流2.5伏,则该电表读数为      V;

(2)为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值,他设计了如图所示的电路。实验时他用U1U2分别表示电表V、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1U2的一系列值。并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据,从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。

A                           B                     C
其中,可直接算出电源电动势和内电阻的图是                 ,可直接算出定值电阻R0的图是              
(3)本实验中定值电阻的测量存在误差,造成这一误差的原因是

A.由电压表V1、V2分流共同造成B.由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成
C.只由电压表V2分流造成D.由电流表、滑动变阻器分压共同造成

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