Question

【題目】物理學習小組在測定某電源的電動勢E和內阻r時，用一段電阻率較大的粗細均勻的電阻絲ab替代滑動變阻器，設計了如圖甲所示的實驗，其中R0是阻值為2 Ω的保護電阻，滑片P與電阻絲始終接觸良好。實驗時閉合開關，調節P的位置，測得aP的長度x和對應的電壓U、電流I數據，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）電源的電動勢E = _________V；內阻r = ____________Ω（結果保留兩位有效數字）；

（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，電流表內阻為______________Ω（結果保留兩位有效數字）；

（3）通過本實驗方案測得的電源電動勢____________（“大于”、“等于”、“小于”）真實值，電源內阻________________（“大于”、“等于”、“小于”）真實值。

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，電源電動勢

圖象的斜率的絕對值

解得電源內阻

（2）[3][4]由圖示電路圖可知，根據歐姆定律得

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，即電流的測量值小于真實值，從而導致電源電動勢與內阻的測量值都小于真實值。