Question

6．某同學(xué)利用如圖甲所示電路測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，閉合開關(guān)S后，變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖乙所示的U-I圖象中的直線a、b所示，根據(jù)U-I圖象中坐標(biāo)軸所標(biāo)了的數(shù)據(jù)，計(jì)算或回答下列問題：
（1）圖甲中電阻R₀的測量值等于$\frac{{U}_{3}-{U}_{4}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$（用圖乙中給出的坐標(biāo)值表示），這個(gè)值與真實(shí)值相比較偏�。ㄟx填“偏大”“偏小”或“相等”）．
（2）電源的電動(dòng)勢E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$，內(nèi)阻=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．（用圖乙中給出的坐標(biāo)值表示）
（3）當(dāng)變阻器的滑片P滑到最左端時(shí)，兩個(gè)電壓表的示數(shù)不相等，原因是電流表有內(nèi)阻．

Answer 1

分析 （1）明確電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)歐姆定律和圖象進(jìn)行分析，從而求出電阻的表達(dá)式，并根據(jù)電路分析實(shí)驗(yàn)誤差情況；
（2）根據(jù)圖象a進(jìn)行分析，由圖可確定對應(yīng)的電壓和電流，再根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，聯(lián)立即可求得電動(dòng)勢和內(nèi)電阻；
（3）明確電流表內(nèi)阻的影響，從而分析電壓表示數(shù)不相等的原因．

解答 解：由電路圖可知，電壓表V₂測量電阻兩端的電壓，電流表測量對應(yīng)的電流，其對應(yīng)的圖象為b，圖象的斜率表示電阻，故R₀=$\frac{{U}_{3}-{U}_{4}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；由于電壓表分流作用，電流表測量值偏大，故由歐姆定律可知，測量值偏��；
（2）圖a為電源的伏安特性曲線，由圖可知，當(dāng)電壓為U₁時(shí)，電流為I₁；而當(dāng)電壓為U₂時(shí)電流為I₂；根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：
U₁=E-I₁r
U₂=E-I₂r
聯(lián)立解得：E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$
（3）由于電流表內(nèi)阻不能忽略，所以電流表分壓，故兩電壓表的示數(shù)一定不相等．
故答案為：（1）$\frac{{U}_{3}-{U}_{4}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$：，偏��；（2）$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$，$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；（3）電流表有內(nèi)阻．

點(diǎn)評 本題考查測量電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)分析方法，要注意明確電路結(jié)構(gòu)，知道電壓表所測量對象，同時(shí)掌握閉合電路歐姆定律的正確應(yīng)用才能準(zhǔn)確求解．