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高中電學(xué)實(shí)驗(yàn)——測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(二)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-03-25 19:18:54    作者:馮婧端    瀏覽次數(shù):183
導(dǎo)讀

上一期我們用外接法測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,這一期我們?cè)賮?lái)看一下內(nèi)接法如何測(cè)量及其誤差分析。下圖中甲就是我們上一期的外接法,而乙圖就是我們要談的內(nèi)接法。內(nèi)接法的原理、器材、線路連接注意事項(xiàng)和外接法完全一致

上一期我們用外接法測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,這一期我們?cè)賮?lái)看一下內(nèi)接法如何測(cè)量及其誤差分析。下圖中甲就是我們上一期的外接法,而乙圖就是我們要談的內(nèi)接法。

內(nèi)接法的原理、器材、線路連接注意事項(xiàng)和外接法完全一致。我們重點(diǎn)來(lái)看,他是否也滿(mǎn)足大內(nèi)大,小外小。當(dāng)選用乙圖進(jìn)行測(cè)量時(shí),仍把滑動(dòng)變阻器作為外電路,因此安培表應(yīng)看作內(nèi)電路的一部分(如圖乙中虛線框內(nèi)所示),因?yàn)榘才啾砗碗姵卮?lián),所以等效內(nèi)阻r測(cè)應(yīng)等于電池真實(shí)內(nèi)阻值r真和安培表電阻RA之和,即r測(cè)=r真+RA>r真。此時(shí)斷開(kāi)外電路則電流為零,安培表兩端電勢(shì)相等,電源內(nèi)阻也沒(méi)有分壓,所以等效電源的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)就是電源電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值E真,即E測(cè)=E真。當(dāng)然這是理論結(jié)果,實(shí)際無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)拓展

1. 利用電阻箱和電流表或者電壓表的配合測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r

電阻箱測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理和滑動(dòng)變阻器是一樣的,均是利用閉合電路歐姆定律,列兩組方程,求解可知。

在此不再贅述。希望小伙伴們抓本質(zhì),進(jìn)行歸一學(xué)習(xí)。

2.利用兩個(gè)電壓表測(cè)電動(dòng)勢(shì),兩只電壓表A和B,量程已知,內(nèi)阻不知,仍然是利用閉合電路歐姆定律,解方程即可。

3.利用無(wú)標(biāo)度的電表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

大家可以嘗試一下,如何設(shè)計(jì)如下電路測(cè)量電源內(nèi)阻。現(xiàn)有一阻值為100Ω的定值電阻、一個(gè)開(kāi)關(guān)、若干根導(dǎo)線和一個(gè)電壓表,該電壓表表盤(pán)上有刻度但無(wú)刻度值,要求設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案(已知電壓表內(nèi)阻很大,電壓表量程大于電源電動(dòng)勢(shì),電源內(nèi)阻約為幾歐)。

提示:由于電壓表內(nèi)阻很大,因此,在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)測(cè)得的路端電壓U1等于電源電動(dòng)勢(shì)。

結(jié)論:測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)不管方法如何變,均是采用閉合電路歐姆定律解方程,把握住這個(gè)核心,其他就不是什么大的問(wèn)題。

如果你有今日頭條app,麻煩順手點(diǎn)一下關(guān)注@中學(xué)物理知識(shí)傳播者,每天都會(huì)傾情奉獻(xiàn)一段小干貨,我會(huì)繼續(xù)努力的!

 
(文/馮婧端)
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