某研究小组同学要测量一个未知电源的电动势E及内电阻r.手边的实验器材有:待测电源 (电动势E约为4V,内阻r 约为0.8Ω), 电压表V(量程为1V,内阻RV约为1KΩ),滑动变阻器R1(0~10.0Ω),滑动变阻器R2(0~100.0Ω),电阻箱R3(0~99.99Ω),电阻箱R4(0~2.999KΩ),定值电阻R0(阻值为10Ω),开关S,导线若干。
23.由于电压表V的量程太小,需将电压表量程扩大为3V,则应测量此电压表的内阻RV,该小组同学依据图甲电路进行测量,步骤如下:
① S 断开,使滑动变阻器的滑动片P处于最左端a,并将电阻箱的阻值调为零;
② 闭合S,将滑动变阻器的滑动片P由左端缓慢向右滑动,当电压表的读数为满偏值时,滑动片P停止滑动;
③ 保持滑动变阻器的滑动片P位置不变,调节电阻箱的阻值使电压表的读数为满偏值的一半时,记下电阻箱的阻值Ra=995Ω。
该实验中电阻箱应选用 ,滑动变阻器应选用 。(填入器材所
对应的符号)
从以上步骤测得的数据可得,要改装成量程为3V的电压表,该电压表应串联的分压电阻Rb= Ω。
24. 研究小组的同学利用题给的电压表(表盘未改动)串联分压电阻Rb构成量程为3V的电压表后,设计了图乙的电路测量电源电动势E及内电阻r。为了使电压表的读数随电阻箱的阻值改变而有较大的变化,在干路上连接了一个阻值为R0的定值电阻,实验过程中通过改变电阻箱的阻值R得到多组对应电压表的读数值U。导出的与
的函数关系式为 ;由此作出
的图像如图丙所示,得到图线的截距为b,斜率为k 。则电源电动势的表达式为 ; 内阻的表达式为 。
丙
R4 R1 1990
因为电压表的内阻很大,所以电阻箱要选择R4;题中给出的是滑动变阻器分压式接法,要求应该是由零可调(即由b向a滑动),滑动变阻器的分压式接法中,要求用总电阻小一些的,这样误差小、调节灵敏高,所以滑动变阻器要选择 R1。
根据闭合电路的欧姆定律分析。
半偏法测内阻。
由闭合电路的欧姆定律可得:
,因为图线的截距为b,斜率为k,所以对比函数方程y=kx+b得:电源电动势和内阻的表达式为
根据闭合电路的欧姆定律分析。
半偏法测内阻。