Question

【題目】物理學(xué)習(xí)小組在測(cè)定某電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r時(shí)，用一段電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲ab替代滑動(dòng)變阻器，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，其中R0是阻值為2 Ω的保護(hù)電阻，滑片P與電阻絲始終接觸良好。實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，測(cè)得aP的長(zhǎng)度x和對(duì)應(yīng)的電壓U、電流I數(shù)據(jù)，并分別繪制了如圖乙所示的U I圖象和如圖丙所示的圖象。則：

（1）電源的電動(dòng)勢(shì)E = _________V；內(nèi)阻r = ____________Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（2）已知電阻絲的橫截面積S = 1.0 × 107 m2，電阻絲的電阻率ρ為______________Ωm，電流表內(nèi)阻為______________Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（3）通過本實(shí)驗(yàn)方案測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)____________（“大于”、“等于”、“小于”）真實(shí)值，電源內(nèi)阻________________（“大于”、“等于”、“小于”）真實(shí)值。

Answer 1

【答案】3.0 1.0 9.5 × 107 2.0 小于 小于

【解析】

（1）[1][2]由圖甲所示電路圖可知，路端電壓

由圖乙所示圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)

圖象的斜率的絕對(duì)值

解得電源內(nèi)阻

（2）[3][4]由圖示電路圖可知，根據(jù)歐姆定律得

由電阻定律得

整理得

圖象的斜率

圖象的縱軸截距

解得

（3）[5][6]由圖甲所示電路圖可知，由于電壓表的分流作用，流過電源的電流大于電流表示數(shù)，即電流的測(cè)量值小于真實(shí)值，從而導(dǎo)致電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的測(cè)量值都小于真實(shí)值。