逍遥学能 2013-03-08 18:16
第七章 实验七 测量电的电动势和内阻
1．如图实－7－14甲所示，电压表V1、V2串联接入电路中时，示数分别为6 V和4 V，当只有电压表V2接入电路中时，如图实－7－14乙所示，示数为9 V，电的电动势为( )
图实－7－14
A．9.8 V B．10 V C．10.8 V D．11.2 V
解析：设电的电动势和内阻分别为E和r，电压表V2的内阻为R2，根据闭合电路欧姆定律，对图甲和图乙分别有：E＝6＋4＋4R2r，E＝9＋9R2r，解得：E＝10.8 V．故只有选项C正确．
答案：C
2．在测量一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生采用了如图实－7－15所示实验器材连接，请指出该学生在接线中错误和不规范的做法．
图实－7－15
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________；
(4)________________________________________________________________________．
答案：(1)滑动变阻器不起变阻作用
(2)电流表正负接线柱错误
(3)电压表量程选用不当
(4)电压表没有并接在开关和电串联后的两端
3．为了测量一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图实－7－16甲所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5 V且几乎不变，直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值，出现上述情况的原因是__________________________．改进方法是____________________________．改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如图实－7－16乙所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势为E＝________V，内阻r＝________ Ω.
图实－7－16
答案：滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分太短 选择阻值更小的滑动变阻器 1.48
2.4
4．现有一个阻值为10.0 Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表，该电压表盘面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测量某电内阻的实验方案．(已知电压表内阻很大，电压表量程大于电电动势，电内阻约为几欧姆)
(1)在下面的方框中画出实验电路图．
(2)简要写出完成接线后的实验步骤．
(3)写出用测得的量计算电内阻的表达式r＝________.
解析：电压表指针偏转角度与通过电压表的电流，或者与加在电压表两端的电压成正比，因此表盘面无刻度值也可以用格数的多少表示电压的大小，当断开电键时，电压表偏转格数N1表示电电动势的大小．电键闭合时，N2表示R两端电压，根据闭合电路欧姆定律，N1－N2r＝N2R，得r＝N1－N2N2R.
答案：(1)如图所示
(2)①断开电键，记下电压表偏转格数N1；②合上电键，记下电压表
偏转格数N2
(3) N1－N2N2R
5．利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：
干电池：电动势约为1.5 V，符号
电压表：量程1 V，内阻998.3 Ω，符号
电流表：量程1 A，符号
滑动变阻器：最大阻值10 Ω，符号
电阻箱：最大阻值99999.9 Ω，符号
单刀单掷开关一个，符号
导线若干
(1)设计测量电电动势和内阻的电路并将它画在下面的方框内．要求在图中标出电压
表、电流表的接线柱的正负．
(2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的
____________倍，电阻箱阻值为____________ Ω.
解析：(1)电电动势为1.5 V，而电压表最大量程为1 V，需将电压表扩大量程再用，故
电压表应与电阻箱串联使用，设计电路如右图所示．
(2)为保证实验精确度，应将电压表量程扩大为2 V，即原的2倍，由URV＝2URV＋R可知，
R＝RV＝998.3 Ω.
答案：(1)见解析图 (2)2 998.3