实验14随堂1.doc

实验14

1．如图实－14－16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－14－16乙所示，示数为9 V，电源的电动势为(　　)

图实－14－16
A．9.8 V　　　　　　　　 B．10 V
C．10.8 V D．11.2 V
解析：选C.设电源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＋r，E＝9＋r，解得：E＝10.8 V．故只有选项C正确．
2．在测定一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生采用了如图实－14－17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－14－17
(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源串联后的两端
3．为了测定一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图实－14－18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－14－18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－14－18
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．在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”的实验时：

图实－14－19
(1)某同学连接的实物图如图实－14－19所示．但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了．那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是________(写出所有可能断的导线的编号)．
(2)某同学在实验时使用的电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，并加接了一个已知阻值的定值电阻R0，如图实－14－20甲所示，试说明他加接此电阻的作用是
________________________________________________________________________.

甲　　　　　　　　　　乙
图实－14－20
(3)如果某同学把R0接到图实－14－20乙所示的位置，改变滑动变阻器的阻值，测出了两组对应的电压表和电流表示数U1、I1和U2、I2后，则测出的电源内阻的阻值为r＝________(用R0、U1、I1和U2、I2表示)．
解析：(1)2、5、6　开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数说明电压表与电源构成了闭合回路，可能断的导线为2、5、6.
(2)防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏．
(3)－R0　由闭合电路欧姆定律得E＝U1＋I1(R0＋r)，E＝U2＋I2(R0＋r)，联立解得电源内阻的阻值为r＝－R0.
答案：(1)2、5、6　(2)、(3)见解析
5.某同学设计了一个如图实－14－21所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组(电动势约3 V)、电流表(量程0.6 A，内阻小于1 Ω)、电阻箱(0～99.99 Ω)、滑动变阻器(0～10 Ω)、单刀双掷开关与单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．

图实－14－21
(1)该同学按图实－14－21连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20 Ω.试分析该测量产生误差的原因是
________________________________________________________________________.
(2)简要写出利用图实－14－21所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：
①________________________________________________________________________.
②________________________________________________________________________.
(3)图实－14－22是由实验数据绘出的—R图象，由此求出待测干电池组的电动势E＝______________V，内阻r＝________Ω.(计算结果保留三位有效数字)

图实－14－22
解析：(1)S接C后，干路中的总电流变大，电流表中电流为，则电阻箱R中的电流大于Ig，所以，电流表内阻的测量值偏小．
(2)①断开开关K，调节电阻箱R，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；②断开开关D，再次调节电阻箱R，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数．
(3)由测定电源电动势和内阻实验的原理知，此种接法出现误差的原因是电流表的分压作用．令R0＝r＋RA，—R图线的斜率表示电源电动势的倒数，据此得出电动势E＝2.81 V，内阻r＝2.33 Ω.
答案：见解析