伏伏法(两个电压表)

例题:在测定电源的电动势和内阻的实验中,除待测电源(E,r)、足够的连接导线外,实验室仅提供两只量程合适的电压表V₁、V₂(V₁的内阻为R₁)和一只单刀双掷开关S。

(1)请画出实验原理图;

(2)写出用测量值表示的电源的电动势E和内阻r的表达式,并注明式中各量的含义。

【思路分析】本题有两个电压表,没有电流表,但一个内阻已知,可当做电流表,电压表又能读出电压,故能测出E、r。有单刀双掷开关S,应从一次使用一个电压表,一次两个都用的角度考虑设计电路。

解析:依据题意可知,电压表V₁的内阻已知,则可用V₁测出通过它的电流,设计的实验电路原理图如图所示。

伏阻法测电动势误差偏大还是偏小(伏伏法测量电动势和内阻)(1)

伏阻法测电动势误差偏大还是偏小(伏伏法测量电动势和内阻)(2)

说明:此种方法测得的电动势和内阻均无系统误差。

例题:某同学为了测量电源的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路图,

伏阻法测电动势误差偏大还是偏小(伏伏法测量电动势和内阻)(3)

所用器材有待测电源、规格相同的电压表两个、阻值未知的定值电阻、滑动变阻器(最大阻值为已知量R)、开关和导线若干。

(1)用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整;

伏阻法测电动势误差偏大还是偏小(伏伏法测量电动势和内阻)(4)

(2)将滑动变阻器的触头滑到最右端,闭合开关,两电压表的示数分别为U₁、U₂,则定值电阻的阻值为R₀=___(用R、U₁、U₂表示);

(3)如果测量出定值电阻的阻值为R₀,通过调节滑动变阻器的滑动触头,得出多组对应的电压表的示数,根据得出的实验数据描绘出的图象如图丙所示,

伏阻法测电动势误差偏大还是偏小(伏伏法测量电动势和内阻)(5)

如果图象的斜率和纵截距分别用k、b表示,则该电源的电动势为E=___内阻为r=___;(用k、b、R₀表示)

(4)由于电压表内阻的影响,电源电动势和内阻的测量值存在一定的误差,为了精确测量,下列措施可行的是()

A.电路中的电压表V₁应用内阻较小的

B.电路中的电压表V₁应用内阻较大的

C.电路中的电压表V₂应用内阻较小的

D.电路中的电压表V₂应用内阻较大的

伏阻法测电动势误差偏大还是偏小(伏伏法测量电动势和内阻)(6)

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