Question

17．王紅同學(xué)到實驗室做“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗桌上還有一個定值電阻R₀．他設(shè)計了如圖所示的電路來測量R₀的阻值和電動勢E和內(nèi)阻r
（1）定值電阻R₀的測量值為：R₀=$\frac{{{U_1}-{U_2}}}{I}$ （用電表V₁、V₂、A的讀數(shù)U₁、U₂、I表示）．如果知道電流表的內(nèi)阻r_A，不需要電壓表V₂（填“V₁”、或“V₂”），可以直接將滑動變阻器觸頭P移動到最左端（填“最左端”、“中間”或“最右端”），通過讀數(shù)計算出R₀．
（2）將滑動變阻器的滑片P移動到不同位置時，記錄了U₁、U₂、I的一系列值．在同一坐標(biāo)紙上分別作出U₁-I、U₂-I圖線，則所作的直線斜率較大的是U₂-I圖線．（填“U₁-I”、或“U₂-I”）
（3）王紅同學(xué)在測量E和r時，去掉了其中的一個電壓表，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電表示數(shù)兩組：U₁、I₁，U₂、I₂ 計算出電動勢、內(nèi)阻E=$\frac{{{U_2}{I_1}-{U_1}{I_2}}}{{{I_1}-{I_2}}}$、r=$\frac{{{U_2}-{U_1}}}{{{I_1}-{I_2}}}$．

Answer 1

分析 （1）R₀兩端的電壓（U₂-U₁）沒有誤差，電流表示數(shù)比R₀的實際電流偏小，所以R₀的測量值偏大
（2）U₁-I圖線的斜率絕對值表示電源內(nèi)阻，U₂-I圖線的斜率絕對值表示電源內(nèi)阻和定值電阻R₀之和．
（3）由閉合電路歐姆定律列式可求得電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：定值電阻R₀的計算表達(dá)式是R₀=$\frac{{{U_1}-{U_2}}}{I}$，若知道電流表內(nèi)阻，則可直接求出電流表兩端的電壓，只要將滑動變阻器電阻為零，即滑片滑到最左端，即可通過計算求出R₀；
（2）U₁-I圖線的斜率絕對值表示電源內(nèi)阻，U₂-I圖線的斜率絕對值表示電源內(nèi)阻和定值電阻R₀之和．
所以U₂-I圖象斜率絕對值大于U₁-I圖象的斜率絕對值．
（3）
由閉合電路歐姆定律 E=U₁+I₁r，E=U₂+I₂r，
由部分電路歐姆定律 U₁=I₁（R₀+r_A）
解得計算公式為：
①E=$\frac{{{U_2}{I_1}-{U_1}{I_2}}}{{{I_1}-{I_2}}}$②r_A=$\frac{{{U_2}-{U_1}}}{{{I_1}-{I_2}}}$③R₀=$\frac{{U}_{1}-{I}_{1}{r}_{A}}{{I}_{1}}$
故答案為：（1）$\frac{{{U_1}-{U_2}}}{I}$；V₂；最左端；
（2）U₂-I的圖線．
（3）$\frac{{{U_2}{I_1}-{U_1}{I_2}}}{{{I_1}-{I_2}}}$；$\frac{{{U_2}-{U_1}}}{{{I_1}-{I_2}}}$

點評 解決該題關(guān)鍵要掌握測定電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理和明確電阻的測量方法、原理和實驗誤差的處理．