Question

为了研究电动势E、外电压U_外、内电压U_内三者之间的定量关系．实验装置如图所示，装有稀硫酸的两个烧杯内，插有作为电源正负极的铜片和锌片．利用倒插的U形玻璃管内粗棉线的毛细现象把两边烧杯中的稀硫酸溶液连成一体，这个装置实际上是一个化学电源，改变棉线的粗细，可以改变电源的内电阻．不计电表内阻对电路的影响，则：

（1）当开关S、S₂断开、S₁闭合时，电压V₁的读数

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）电源电动势；闭合所有开关，使滑动变阻器阻值逐渐减小时，V₁的读数将

 

（填“不变”、“变小”或“变大”）．
（2）闭合所有开关，并逐渐改变滑动变阻器阻值，观察电压表V₁、V₂示数的变化，得到如下所示的数据：

实验顺次	1	2	3	4	5
电压表（V1）	1.10V	1.07V	1.05V	1.03V	1.00V
电压表（V2）	0.10V	0.13V	0.15V	0.17V	0.20V

由上面数据可知，电源电动势E=

 

 V；按照所记录的实验顺次对照上述实验装置图可知，实验中滑动变阻器的滑动头是向

 

方（填“左”或“右”）滑动的．
（3）若在电路中如图接入一电流表，将开关S、S₂闭合，S₁断开，此时电压表、电流表读数分别为0.13V、0.50A，由此可测得电源的内阻为

 

Ω，考虑到电流表和电压表内阻的影响，此测量值会比真实值偏

 

．

Answer 1

分析：本实验的关键是弄清电压表1和电压表2分别测得是电源的内外电压，然后再根据闭合电路欧姆定律进行讨论即可．

解答：解：（1）当开关S、S₂断开、S₁闭合时，电压V₁的读数等于电源电动势；闭合所有开关，使滑动变阻器阻值逐渐减小时，外电阻减小，总电流增大，V₁的读数将变小．
（2）电源电动势E=U₁+U₂=1.20V
按照所记录的实验顺次对照上述实验装置图可知，V₂增大，总电流增大，所以总阻值减小，即实验中滑动变阻器的滑动头是向右方．
（3）若在电路中如图接入一电流表，将开关S、S₂闭合，S₁断开，此时电压表、电流表读数分别为0.13V、0.50A，
由此可测得电源的内阻为r=

U2

I

=0.26Ω，考虑到电流表和电压表内阻的影响，由于电压表2的分流，实际通过内阻额电流小于0.50A，此测量值会比真实值偏偏小．
故答案为：（1）等于、变小；（2）1.20V、右；（3）0.26、偏小．

点评：解决本题的关键知道实验的原理，运用闭合电路欧姆定律进行分析．