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TUhjnbcbe - 2021/9/14 23:38:00
一.实验测算电源的电动势和内阻例1.用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻r,所用的电路如图所示,一位同学得到的五组数据如表中所示。试根据这些数据求电池的电动势和内阻。组别I/(A)U/(V)10..........10分析:因为用列方程组的方法很难筛选出错误数据,本实验多采用图象法。因为U=E-Ir,U-I图线是一条直线。由于实验误差,根据数据描出的点大致只在同一条直线上,由错误数据描出的点明显偏离那条直线,可以看出第4组数据明显不合理应首先排除。用直尺画出一条直线,让其余正确的点大致均分在直线两侧,这也就是通过图象求平均的过程,这条直线就能较为精确地代表电源的U-I关系。直线与纵轴的截距为电动势E=1.46V,直线的斜率为内阻。二.对只含纯电阻和电表的常规电路,涉及电源电动势和内阻计算的,首先要对电路结构及变化进行正确分析,利用全电路欧姆定律和部分电路欧姆定律,列方程或方程组求解例2.如图所示的电路中,,当电键K接a时,电流表读数为I=1.5A,当电键K接b时,理想的电压表示数为U=2V。求:电源电动势E和内阻r分别是多少?分析:电键K接A时,只有电阻R2接入电路;K接B时,电阻R1和R2串联接入电路。由闭合电路欧姆定律列方程组,代入已知量求得E=6V,。三.对于含容(电容器)电路,一要弄清楚电路结构,二要明确电容器的两端电压。电容器可以被电源充电或放电,稳定后电容器不导通,所在的支路电流为零,此时电容器相当于一个理想电压表例4.如下图电路,电阻,电容器电容。电键闭合后,理想电压表示数为3V;若电键断开,电源释放的电能为。求电源的电动势和内阻。分析:电键K闭合,电阻R1和R2串联,电压表示数显示的是R1两端电压,而电容器相当于电压表与电阻R2并联且充电后电容器相当于电压表测R2电压,;电键K断开,电容器短时间内再充电直至端压等于电源电动势时结束,这一过程电源释放电能。电键K闭合,干路电流电容器,则充得电量Q=CUC电键K断开后,电容器再充电量电源释放电能,代入数据得得解得又由得。四.挖掘图象背后所对应的电路和隐含的条件,求解电动势和内阻例4.如图所示,直线OAC为某一直流电源总功率P随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部功率Pr随电流变化的图线。若A、B对应的横坐标为2A,那么线段AB表示的功率及对应的外电阻是:()A.2W、0.5;B.4W、2;C.2W、1;D.4W、2。分析:电源总功率P=IE,内部热功率,两图线交于C点,表明电源总功率与内部热功率相等,意味着电源短路。可得。因AB段对应的电流I=2A,此时电源总功率为,内部热功率,AB段即为电源输出功率,而,所以外阻。A选项正确。五.对于非纯电阻电路,部分电路欧姆定律不适用,求解E和r须结合全电路电压分配和功率关系例5.如图所示,是用直流电动机提升重物的装置,重物质量=50kg,电动机内阻,不计摩擦及电源内阻,当以0.9m/s的速度匀速提升重物时,电路中的电流表示数I=5A,试求电源的电动势。分析:电动机为非纯电阻元件,其电流、电压、电阻关系不符合部分电路欧姆定律,但符合,再由功率关系,即,代入已知量得E=V。

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