Question

17．王紅同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上還有一個(gè)定值電阻R₀．他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路來(lái)測(cè)量R₀的阻值和電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r
（1）定值電阻R₀的測(cè)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(dòng)變阻器觸頭P移動(dòng)到最左端（填“最左端”、“中間”或“最右端”），通過(guò)讀數(shù)計(jì)算出R₀．
（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到不同位置時(shí)，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(cè)量E和r時(shí)，去掉了其中的一個(gè)電壓表，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電表示數(shù)兩組：U₁、I₁，U₂、I₂ 計(jì)算出電動(dòng)勢(shì)、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(shí)際電流偏小，所以R₀的測(cè)量值偏大
（2）U₁-I圖線的斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻，U₂-I圖線的斜率絕對(duì)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(dòng)勢(shì)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(jì)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(dòng)變阻器電阻為零，即滑片滑到最左端，即可通過(guò)計(jì)算求出R₀；
（2）U₁-I圖線的斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻，U₂-I圖線的斜率絕對(duì)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(duì)值大于U₁-I圖象的斜率絕對(duì)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(jì)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(diǎn)評(píng) 解決該題關(guān)鍵要掌握測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理和明確電阻的測(cè)量方法、原理和實(shí)驗(yàn)誤差的處理．