Question

3．某同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測定電源電動勢和內(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)了如圖甲所示的電路來測量電源電動勢E、內(nèi)阻r和R₀的阻值．實(shí)驗(yàn)時(shí)用U₁、U₂、I分別表示電表V₁、V₂、A的讀數(shù)，并將滑動變阻器的滑片P移動到不同位置時(shí)，記錄了U₁、U₂、I的一系列值．

（1）他在同一坐標(biāo)紙上分別作出U₁-I、U₂-I圖線，如圖乙所示，則U₁-I圖線是圖中B（填“A”或“B”）
（2）定值電阻R₀的計(jì)算表達(dá)式是：R₀=$\frac{{{U}_{2}-U}_{1}}{I}$ （用測得的U₁、U₂、I表示），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R₀值大于（填“大于”、“等于”或“小于”）實(shí)際值．
（3）若實(shí)驗(yàn)中沒有伏特表V₁，你能測出的量是電動勢E、內(nèi)阻r （選填“電動勢E”、“內(nèi)阻r”或“R₀”，下同）．
（4）若實(shí)驗(yàn)中沒有伏特表V₂，你能測出的量是電動勢E．

Answer 1

分析 （1）U₂-I圖線的斜率絕對值表示電源內(nèi)阻，U₁-I圖線的斜率絕對值表示電源內(nèi)阻和定值電阻R₀之和．
（2）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的測量值偏大
（3）若實(shí)驗(yàn)中沒有伏特表V₁，根據(jù)U₂-I圖線能測出的量是電動勢E和內(nèi)阻r．
（4）若實(shí)驗(yàn)中沒有伏特表V₂，根據(jù)U₁-I圖線能測出的量是電動勢E．

解答 解：（1）U₂-I圖線的斜率絕對值表示電源內(nèi)阻，U₁-I圖線的斜率絕對值表示電源內(nèi)阻和定值電阻R₀之和．
A圖象斜率絕對值大于B圖象的斜率絕對值，所以U₁-I圖線是圖中B．
（2）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=$\frac{{{U}_{2}-U}_{1}}{I}$，
若實(shí)驗(yàn)中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯(cuò)誤，電流表示數(shù)比R₀的實(shí)際電流偏小，所以R₀的測量值偏大，即實(shí)驗(yàn)中測得R₀值大于實(shí)際值．
（3）若實(shí)驗(yàn)中沒有伏特表V₁，根據(jù)U₂-I圖線可以知道，圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電動勢，斜率表示內(nèi)阻．所以能測出的量是電動勢E和內(nèi)阻r．
（4）若實(shí)驗(yàn)中沒有伏特表V₂，根據(jù)U₁-I圖線知道圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電動勢，斜率表示電源內(nèi)阻和定值電阻R₀之和．所以能測出的量是電動勢E．
故答案為：（1）B．（2）R₀=$\frac{{{U}_{2}-U}_{1}}{I}$，大于；（3）電動勢E和內(nèi)阻r（4）電動勢E

點(diǎn)評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)；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(shí)驗(yàn)誤差的處理．