高中 | 测量电源的电动势和内阻 题目答案及解析

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选修3-1

第二章 恒定电流

2.10 实验:测定电池的电动势和内阻

测量电源的电动势和内阻

图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。

有如下器材

电源$E_{1}$(约为$3\;\rm V$,内阻未知)

电压表$\rm V$$0\sim3\;\rm V$$R_{V}$约为$3\;\rm k\Omega$

电流表$\rm A$$0\sim6\;\rm A$$R_{A}$约为$1\;\rm \Omega$

定值电阻$R_{0}=3\;\rm \Omega$

滑动变阻器$R_{1}$$0 − 50\;\rm \Omega$

滑动变阻器$R_{2}$$0 − 500\;\rm \Omega$

开关$\rm S$

导线若干

为了提高测量精度,电路图中滑动变阻器应选                 

[["$R_{1}$"]]

为了提高测量精度,方便调节电路,滑动变阻器选择最大阻值较小的$R_{1}$

考虑电压表分流引起的误差,则$E_{测}$                 $E_{真}$;(填“大于”、 “等于”或“小于”);$r_{测}$与真实值$r_{真}$之间的关系式为                 (用$R_{V}$$R_{0}$$r_{测}$$r_{真}$表示)。

[["小于","$r_{测}=\\dfrac{\\left( r_{真} +R_{0} \\right)R_{V}}{r_{真}+R_{0}+R_{V}}$"]]

将电压表和电源等效为新的电源,故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻,等效电源的电动势为$E_{测}=\dfrac{E_{真}}{r+R_{0}+ R_{{V}}} \cdot R_{{V}}$

$E_{测}\lt E_{真}$

$R_{0}$等效进电源的内阻中,可得等效新电源的内阻为$r_{测}=\dfrac{\left( r_{真}+R_{0} \right)R_{V}}{r_{真}+R_{0}+R_{V}}$

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