伏伏法(兩個電壓表)
例題:在測定電源的電動勢和内阻的實驗中,除待測電源(E,r)、足夠的連接導線外,實驗室僅提供兩隻量程合适的電壓表V₁、V₂(V₁的内阻為R₁)和一隻單刀雙擲開關S。
(1)請畫出實驗原理圖;
(2)寫出用測量值表示的電源的電動勢E和内阻r的表達式,并注明式中各量的含義。
【思路分析】本題有兩個電壓表,沒有電流表,但一個内阻已知,可當做電流表,電壓表又能讀出電壓,故能測出E、r。有單刀雙擲開關S,應從一次使用一個電壓表,一次兩個都用的角度考慮設計電路。
解析:依據題意可知,電壓表V₁的内阻已知,則可用V₁測出通過它的電流,設計的實驗電路原理圖如圖所示。
說明:此種方法測得的電動勢和内阻均無系統誤差。
例題:某同學為了測量電源的電動勢和内阻,設計了如圖甲所示的電路圖,
所用器材有待測電源、規格相同的電壓表兩個、阻值未知的定值電阻、滑動變阻器(最大阻值為已知量R)、開關和導線若幹。
(1)用筆畫線代替導線将圖乙中的電路連接完整;
(2)将滑動變阻器的觸頭滑到最右端,閉合開關,兩電壓表的示數分别為U₁、U₂,則定值電阻的阻值為R₀=___(用R、U₁、U₂表示);
(3)如果測量出定值電阻的阻值為R₀,通過調節滑動變阻器的滑動觸頭,得出多組對應的電壓表的示數,根據得出的實驗數據描繪出的圖象如圖丙所示,
如果圖象的斜率和縱截距分别用k、b表示,則該電源的電動勢為E=___内阻為r=___;(用k、b、R₀表示)
(4)由于電壓表内阻的影響,電源電動勢和内阻的測量值存在一定的誤差,為了精确測量,下列措施可行的是()
A.電路中的電壓表V₁應用内阻較小的
B.電路中的電壓表V₁應用内阻較大的
C.電路中的電壓表V₂應用内阻較小的
D.電路中的電壓表V₂應用内阻較大的
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