Question

13．測量電源的內(nèi)阻，提供的器材如下：
A．待測電源E（內(nèi)阻約為10Ω）
B．電源E₀（電動勢E₀略大于待測電源的電動勢E）
C．靈敏電流計G（0-30μA）
D．電阻箱（0-99999.9Ω）
E．電阻箱（0-99.9Ω）
F．定值電阻R₀
G．均勻金屬電阻絲及滑動觸頭
H．開關(guān)、導線若干
（1）實驗時采用圖甲所示電路，閉合開關(guān)S₁、S₂，將滑動觸頭P與金屬電阻絲試觸，根據(jù)靈敏電流計G指針偏轉(zhuǎn)方向調(diào)整P點位置，并減小（選填“增大”或“減小”）電阻箱R₁的阻值，反復調(diào)節(jié)，直到G表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時金屬絲左端接線柱A與角頭P間的電勢差U_AP等于（選填“大于”、“小于”或“等于”）待測電源E的路端電壓．
（2）改變R₂的阻值重復實驗，用（1）中的方法調(diào)節(jié)到G表不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用刻度尺測量觸頭P到接線柱A間的距離，記下此時電阻箱R₂的阻值，根據(jù)上述步驟測得的數(shù)據(jù)，作出電阻箱R₂的阻值R與對應(yīng)AP間距離L的關(guān)系圖象$\frac{1}{L}-\frac{1}{R}$如圖乙所示．測得圖線的斜率為k，圖線在縱軸上的截距為b，則待測電源E的內(nèi)阻測量值為$\frac{k}$．
（3）實驗中，電阻箱R₂應(yīng)選用E（選填序號“D”或“E”）
（4）請寫出由金屬絲引起誤差的一個原因通電后溫度變化使金屬絲電阻變化．

Answer 1

分析 （1）明確確實驗原理，分析電路圖，從而分析實驗應(yīng)進行的操作；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律進行列式，再結(jié)合圖象規(guī)律即可求得電源的內(nèi)阻；
（3）根據(jù)實驗要求明確應(yīng)選擇的電阻； 注意分析電阻箱的作用；
（4）分析金屬絲的性質(zhì)，明確可能產(chǎn)生誤差的原因．

解答 解：（1）開始時電阻箱應(yīng)調(diào)至最大，然后再減小阻值； 當直到G表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，說明G表兩端電勢差為零，故說U_AP等于E的路端電壓；
（2）因U_AP等于E的路端電壓；故電壓與AP間的距離成正比；則由閉合電路歐姆定律可知：
U=$\frac{E}{r+R}$R
則可知：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$
由數(shù)學規(guī)律可知：
k=$\frac{r}{E}$；
b=$\frac{1}{E}$
解得：r=$\frac{k}$
（3）因電源電動勢及內(nèi)阻較小，故電阻箱選擇總阻值較小的E即可；
（4）由于金屬絲電阻隨溫度的變化而變化，故實驗中由于其電阻的變化而產(chǎn)生誤差；
故答案為：（1）減��； 等 于；（2）$\frac{k}$； （3）E； （4）通電后溫度變化使金屬絲電阻變化

點評 本題首先要明確實驗原理，知道補償法測電源路端電壓的方法才能正確求解；本題屬于創(chuàng)新型實驗，要注意掌握此類題目的分析方法．