Question

3．如圖（a）（b）所示兩個電路均能測量電源電動勢和內(nèi)電阻，不同之處是圖（a）由于電壓表的分流作用會導(dǎo)致測量值偏小
（1）圖（b）中，E是待測電源，E′是輔助電源，be間有一靈敏電流計G．測量方法和步驟是：
A．閉合開關(guān)S₁、S₂，調(diào)節(jié)R和R′使靈敏電流計示數(shù)為0，則此時b、e兩點(diǎn)電勢φ_b=φ_e，即b、e相當(dāng)于同一點(diǎn)．讀出并記錄電流表和電壓表的示數(shù)I₁、U₁，其中I₁等于（填“小于、等于或大于）通過待測電源E的電流；
B．改變滑動變阻器R和R′的值，重新使靈敏電流計的示數(shù)為0，讀出并記錄電流表和電壓表的示數(shù)I₂、U₂．
（2）由（1）中測量值可得待測電源的電動勢E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；內(nèi)阻r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

Answer 1

分析 本題是比較創(chuàng)新的實(shí)驗，是屬于研究性學(xué)習(xí)實(shí)驗，是在常規(guī)實(shí)驗基礎(chǔ)上的改進(jìn)，主要考查的是測量電源電動勢和內(nèi)阻、測金屬電阻率的實(shí)驗原理及誤差的消除方法．本題都是兩次測量，利用消元法消除了電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差，提高了實(shí)驗的準(zhǔn)確度，根據(jù)閉合回路歐姆定律列出等式求解．

解答 解：（1）A閉合開關(guān)S₁、S₂，調(diào)節(jié)R和R′使得靈敏電流計G的示數(shù)為零，這時，be兩點(diǎn)的電勢φ_b、φ_e的關(guān)系是φ_b 等于φ_e，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I₁和U₁，電流表測量的是干路上的電流，其中I₁ 等于通過電源E的電流．
B改變滑動變阻器R、R′的阻值，重新使得靈敏電流計示數(shù)為零．讀出電流表和電壓表的示數(shù)I₂和U₂．
（2）根據(jù)閉合回路歐姆定律得
E=I₁r+U₁ E=I₂r+U₂
解得：$E=\frac{{{U_1}{I_2}-{U_2}{I_1}}}{{{I_2}-{I_1}}}$； $r=\frac{{{U_1}-{U_2}}}{{{I_2}-{I_1}}}$；
故答案為：（1）0；等于；（2）0；電流表和電壓表的示數(shù)I₂、U₂；（3）$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$

點(diǎn)評 電學(xué)探究性實(shí)驗有創(chuàng)新，要求考生對電學(xué)實(shí)驗的基本知識很熟練而且能夠靈活應(yīng)用．是一道很好的題目，該題有一定難度；要注意認(rèn)真分析題意，明確實(shí)驗原理即可求解．