小明同學設計瞭如圖1所示的  電路測電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值．實驗器材有：待測電源E（不計內阻），待...

問題詳情：

小明同學設計瞭如圖1所示的   電路測電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值．實驗器材有：待測電源E（不計內阻），待測電阻R1 ， 待測電阻R2 ， 電流表A（量程為0.6A，內阻較小），電阻箱R（0﹣99.99Ω），單*單擲開關S1 ， 單*雙擲開關S2 ， 導線若干．

（1）先測電阻R1的阻值．閉合S1 ， 將S2切換到a，調節電阻箱R，讀出其示數r1和對應的   電流表示數I，將S2切換到b，調節電阻箱R，使電流表示數仍為I，讀出此時電阻箱的示數r2，則電阻R1的表達式為R1=  _______．

（2）小明同學已經測得電阻R1=2.0Ω，繼續測電源電動勢E和電阻R2的阻值．他的做法是：閉合S1 ， 將S2切換到b，多次調節電阻箱，讀出多組電阻箱示數R和對應的電流表示數I，由測得的數據，繪出瞭如圖2所示的1/I﹣R圖線，則電源電動勢E= ______V，電阻R2= _______Ω．（保留兩位有效數字）

（3）用此方法測得的電動勢的測量值__________ 真實值；R2的測量值 _________真實值（填“大於”、“小於”或“等於”）

【回答】

r1- r2，    1.5，    1.0，    等於，    大於   

【詳解】

（1）當R2接a時應有：

E=I（R2+r1）；

當S2接b時應有：

E=I（R2+R1+r）；

聯立以上兩式解得：

R1=r1-r2；

（2）根據閉合電路歐姆定律應有：

E=I（R2+R+R1）

變形為：

，

根據函數斜率和截距的概念應有：

 =2.0

解得：

E=1.5V，R2=1.0Ω；  

（3）若考慮電源內阻，對（1）：接a時應有：

E=I（R2+r1+r），

接b時應有：

E=I（R2+r2+r）

聯立可得

R1=r1-r2

即測量值與真實值相比不變； 對（2）應有：

E=I（R2+R+R1+r）

變形為

比較兩次表達式的斜率和截距可知，電動勢不變，R1變小，即測量值比真實值偏大．

【點睛】

本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，本實驗應明確：遇到根據圖象求解的問題，首先應根據需要的物理規律列出公式，然後整理出關於縱軸與橫軸物理量的函數表達式，再根據斜率和截距的概念求解即可．

知識點：實驗：電池電動勢和內阻的測量

題型：實驗,探究題