题目内容
【题目】王红同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时,发现实验桌上还有一个定值电阻.他设计了如图所示的电路来测量
的阻值,实验时用
、
、I分别表示电表V1、V2、A的读数,并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时,记录了
、
、I的一系列值.
(1)他在同一坐标纸上分别作出-I、
-I图线,则所作的直线斜率较大的是____
(2)定值电阻的计算表达式是
= _____________ (用测得的物理量表示), 若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得
值 _______(填“大于”、“等于”或“小于”)实际值。
(3)张超同学说:“在王红同学所用的实验器材中,如果知道电流表的内阻,就能少用一个电压表测出电动势、内阻以及
的值。请你在虚线框中画出张超同学设想的电路图___________,并写出简单实验步骤和E、
、
三个物理量的计算式_________________________________。
【答案】 U2-I的图线 大于
步骤见解析;①E=
②rA=
③R0=
【解析】
(1)根据闭合电路欧姆定律可知
结合数学知识知,U2-I的图线的斜率大,
(2)根据闭合电路欧姆定律可知,定值电阻的表达式R0=,由于计算时忽略掉流过电压表V2的电流,导致测量时电流值偏小,所以电阻R0测量值偏大。
(3)电路结构如图所示
实验步骤:①按电路图连接好电路;
②闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器短路,测得两电表读数为U1、I1;
③移动滑片P使滑动变阻器不短路,测得两电表读数为U2、I2;
④整理器材,数据处理。
根据闭合电路欧姆定律可得:
整理得:①E= ②r=
③R0=
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