在測電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,為了減小實驗誤差,應(yīng)選下列
圖2
圖2
電路(填“圖1”或“圖2”).某次實驗中,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出如圖所示圖線,由圖可知,該電源的內(nèi)電阻r=
1.2
1.2
Ω.
分析:圖1電路造成系統(tǒng)誤差的原因是電流表內(nèi)阻的影響,圖2電路的誤差原因是電壓表的內(nèi)阻不是無窮大,可以采用等效電源來判定:圖1可以把電源與電流表看成一個等效電源,用此電路測量的電阻應(yīng)等于電源與電流表的串聯(lián)電阻;圖2可以把電源與電壓表看成一個等效電源,用此電路測量的電動勢等于外電路斷開時電源兩端的路端電壓,由于有電流通過電壓表,所以路端電壓小于電動勢,即電動勢的測量值小于真實值,測量的內(nèi)電阻應(yīng)是電源與電壓表的并聯(lián)電阻,所以內(nèi)阻的測量值也小于真實值.考慮到實驗室中電壓表的內(nèi)阻較大相對誤差較小,從而選擇的路2較好.
解答:解:根據(jù)“等效電源”方法可知,圖2電路可以把電流表與電源看成一個等效電源,該電路測量的電動勢是準確的,但測量的內(nèi)電阻是電源與電流表的測量電阻,故電源內(nèi)電阻的測量值明顯大于電源內(nèi)電阻的真實值;而在圖2中,可以把電源與電壓表等效為一“電源”,用此電路測量的電動勢將小于電動勢的真實值,測量的內(nèi)電阻也小于電源內(nèi)阻的真實值,但考慮到電壓表內(nèi)阻比較大,用圖2電路時相對誤差較小,所以應(yīng)采用電路.
由r=
△U
△I
可知,r=
3.00-2.40
0.5
Ω=1.2Ω     
故答案為:圖2,1.2
點評:要學(xué)會用“等效電源”法分析本實驗的誤差分析,注意U-I圖象中電壓U的坐標起點是否為零.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

在電學(xué)實驗中由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,使得測量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差.某校課外研究性學(xué)習(xí)小組進行了消除電表內(nèi)阻對測量影響的探究,下面是兩個實例:

Ⅰ.某組設(shè)計了如圖所示的電路,該電路能夠測量電源E的電動勢和內(nèi)電阻,E′是輔助電源,A、B兩點間有一靈敏電流計G.
(1)閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器R、R′.使得靈敏電流計的示數(shù)為零,這時,A、B兩點的電勢UA、UB的關(guān)系是:UA
=
=
UB,讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1,此時流過電源E的電流的精確值是
I1
I1
,電源E的路端電壓的精確值是
U1
U1

(2)改變滑動變阻器R、R′的阻值,重新使得
靈敏電流計的示數(shù)為零
靈敏電流計的示數(shù)為零
,讀出
電流表和電壓表的示數(shù)為I2,U2
電流表和電壓表的示數(shù)為I2,U2

(3)寫出電源E的電動勢和電阻的表達式:E=
I1U2+I2U1
I1-I2
I1U2+I2U1
I1-I2
,r=
r=
U2-U1
I1-I2
r=
U2-U1
I1-I2

Ⅱ.某組利用如圖所示的電路測定電阻RX的值,其主要操作過程是:
(1)閉合電鍵S1,將電鍵S2接2,調(diào)節(jié)滑動變阻器RP和r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時的電壓表和電流表的示數(shù)U1和I1;
(2)請你接著寫出第二步,并說明需要記錄的數(shù)據(jù):
將電鍵S1接1,(只能調(diào)節(jié)滑動變阻器r,不能改變RP),讀出這時的電壓表和電流表的示數(shù)U2和I2
將電鍵S1接1,(只能調(diào)節(jié)滑動變阻器r,不能改變RP),讀出這時的電壓表和電流表的示數(shù)U2和I2;

由以上記錄的數(shù)據(jù)計算出被測電阻RX的表達式為RX=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2

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科目:高中物理 來源: 題型:

兩位同學(xué)在實驗室利用如圖(a)所示的電路測定定值電阻R.、電源的電動勢E和內(nèi)電  阻r,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時,一個同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1  的測量數(shù)據(jù),另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)分別描繪了如圖(b)所示的兩條U-/直線,回答下列問題:

(1)根據(jù)甲乙兩同學(xué)描繪的直線,可知甲同學(xué)是根據(jù)電壓表
V1
V1
(填“V1”或“V2”)和電流表A的數(shù)據(jù)描繪的圖線,并可以測得
電源的電動勢是1.5V,內(nèi)電阻r=1.0Ω
電源的電動勢是1.5V,內(nèi)電阻r=1.0Ω
(填寫物理量符號及計算結(jié)果);乙同學(xué)是根據(jù)電壓表
V2
V2
(填“V1”或“V2”)和電流表A的數(shù)據(jù)描繪的圖線,并可以測得
定值電阻R0=2.0Ω
定值電阻R0=2.0Ω
(填寫物理量符號及計算結(jié)果)
(2)該電路中電流表的讀數(shù)
不可能
不可能
(填:“可能”或“不可能”)達到0.6A,理由是
電路中的最大電流是0.5A
電路中的最大電流是0.5A

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科目:高中物理 來源: 題型:

I.某同學(xué)在測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,測得若干組電池兩端電壓值和對應(yīng)的通過干電池的電流值,并利用這些數(shù)據(jù)畫出了如圖9所示的U-I圖象.則由此U-I圖象可知,該干電池的電動勢的測量值為
1.49
1.49
V,內(nèi)電阻的測量值為
0.90
0.90
Ω.(本題結(jié)果保留到小數(shù)點后2位)
II.用電流表和電壓表測一個電阻值約為25kΩ、額定功率為
120
W的電阻Rx的阻值,備用器材有:
①量程0~100μA,內(nèi)阻約為500Ω的電流表A1
②量程0~500μA,內(nèi)阻約為300Ω的電流表A2
③量程0~1V,內(nèi)阻約為10kΩ的電壓表V1
④量程0~15V,內(nèi)阻約為100kΩ的電壓表V2
⑤量程0~50V,內(nèi)阻約為500kΩ的電壓表V3
⑥直流穩(wěn)壓電源兩端的輸出電壓為16V
⑦滑動變阻器,阻值范圍 0~500Ω,允許最大電流 lA
⑧待測電阻Rx,開關(guān)和導(dǎo)線若干
(1)為了測量準確,電壓表應(yīng)選
,電流表應(yīng)選
.(填寫儀器前的序號)
(2)畫出實驗電路圖.
(3)若測量值為R,真實值為R,那么在操作、讀數(shù)、計算均正確無誤的情況下,R
大于
大于
R(選填“大于”、“等于”或“小于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?海淀區(qū)二模)(1)圖1是用游標卡尺測量某金屬圓筒外徑的示意圖,由圖中可以讀出該圓筒外徑的測量值為
2.360
2.360
cm.
(2)圖2是用螺旋測微器測量某金屬棒直徑的示意圖,由圖中可以讀出該金屬棒直徑的測量值為
2.632
2.632
mm.

(3)用電壓表和電阻箱測量電源電動勢和內(nèi)電阻,可用的實驗器材有:
被測電源:電動勢約為8V,內(nèi)阻約為2Ω;
電壓表V:量程10V,內(nèi)阻RV約為10kΩ;
電阻箱R:阻值范圍:0~999.9,允許最大電流1.0A;
開關(guān)2只、導(dǎo)線若干.
①在圖中方框內(nèi)畫出實驗電路圖.
②實驗中在開關(guān)閉合前,電阻箱各個旋紐應(yīng)該放在
阻值最大
阻值最大
的位置,在測量過程中,改變電阻箱的阻值時應(yīng)該注意的是
往阻值變小的方向調(diào)節(jié)電阻箱并保證電阻值不能太小
往阻值變小的方向調(diào)節(jié)電阻箱并保證電阻值不能太小

③簡要說明測量的主要步驟和測量量.
按實驗電路連接好電路,斷開S2,閉合開關(guān)S1,記下電壓表示數(shù)U1;再閉合開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱阻值并記錄示數(shù)R,記下電壓表示數(shù)U2
按實驗電路連接好電路,斷開S2,閉合開關(guān)S1,記下電壓表示數(shù)U1;再閉合開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱阻值并記錄示數(shù)R,記下電壓表示數(shù)U2

④用測量量計算電源電動勢的表達式為E=
U1
U1
,計算電源內(nèi)阻的表達式為r=
(U1-U2)R
U2
(U1-U2)R
U2

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科目:高中物理 來源:2015屆重慶市高二上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:實驗題

(Ⅰ)(原創(chuàng))環(huán)境的污染日趨加重,汽車行業(yè)目前開始推行混動版(燃油與電動力搭配)家用汽車,電動力輸出以鋰離子電池組為核心,它由多個電池單元組成。下面是正在研制的一種新型電池單元,某同學(xué)在測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,測得多組電壓和電流值,得到如圖所示的U-I圖線.

由圖可求出該電源電動勢E =______ V;內(nèi)阻r =______ Ω。

(Ⅱ)某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ。步驟如下:

(1)先用多用電表對電阻大小進行粗測,選用歐姆檔的“×10”檔位,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值約為    Ω。 

(2)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:

待測圓柱體電阻R

電流表  A1(量程0~3 mA,內(nèi)阻約50 Ω)

A2(量程0~30 mA,內(nèi)阻約20 Ω)

電壓表  V1(量程0~3 V,內(nèi)阻約10 kΩ)

V2(量程0~15 V,內(nèi)阻約25 kΩ)

直流電源E(電動勢4 V,內(nèi)阻不計)

滑動變阻器R1(阻值范圍0~10 Ω,允許通過的最大電流2.0 A)

開關(guān)S   導(dǎo)線若干

據(jù)題意,該同學(xué)應(yīng)選擇電流表、電壓表的代碼分別是    ; 

(3)如果既要滿足測量要求,又要使測量誤差較小,應(yīng)選擇如圖所示的四個電路中的____;

(4)若待測電阻的測量長度用l表示,直徑用D表示,加在電阻兩端的電壓用U表示,通過電阻的電流用I表示,則此圓柱體材料的電阻率表達式為ρ=    。

 

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