Question

【題目】某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。

A．干電池兩節(jié)，每節(jié)電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆

B．直流電壓表V1 、V2，量程均為0～3 V，內(nèi)阻約為3kΩ

C．定值電阻R0，阻值為5Ω

D．滑動(dòng)變阻器R，最大阻值50Ω

E.導(dǎo)線和開關(guān)

（1）該同學(xué)連接的實(shí)物電路如圖所示，其中還有一根導(dǎo)線沒有連，請補(bǔ)上這根導(dǎo)線_______。

（2）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，讀出伏特表V1 和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1～U2圖像如圖所示，圖中直線斜率為k，與橫軸的截距為a，則電源的電動(dòng)勢E=________，內(nèi)阻為r=___________(用k、a、R0表示)。

（3）若實(shí)驗(yàn)中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)中測得電源內(nèi)阻的測量值________其真實(shí)值，電源電動(dòng)勢E的測量值________其真實(shí)值。（選填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

【答案】（1）如圖

（2） （3）小于 小于

【解析】

（1）滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，連線如圖所示．

（2）根據(jù)E=U+Ir得，E=U2+ r，
解得
則，解得．
當(dāng)U1=0時(shí)，U2=a，即，
解得．

（3）利用等效電源分析，即可將電壓表等效為電源內(nèi)阻，故實(shí)驗(yàn)中測出的電動(dòng)勢應(yīng)為電壓表等效電阻分的電壓，則其等效電源的輸出電壓小于電源的電動(dòng)勢；故可知電動(dòng)勢的測量值小于真實(shí)值；實(shí)驗(yàn)中測出的內(nèi)阻應(yīng)為實(shí)際電源內(nèi)阻和電壓表內(nèi)阻并聯(lián)的等效電阻，所以測得的內(nèi)阻與實(shí)際值相比偏小。