题目内容
【题目】采用伏安法测量电源电动势 E 和内阻 r 时,由于电表因素带来了实验的系统误差.某研究性学习小组对此实验进行改进,设计出如图所示的测量电源电动势 E 和内电阻 r 的电路, E′是辅助电源, A、 B 两点间有一灵敏电流计 G.
(1)请你补充实验步骤: ①闭合开关 S1、 S2, 调节 R 和 R′使得灵敏电流计 G 的示数为零, 这时, A、 B 两点的电势φA、 φB的关系是 φA______φB(选填“大于”、 “小于”或“等于”), 读出电流表和电压表的示数 I1和 U1, 其中 I1______(选填“大于”、 “小于”或“等于”)通过电源 E 的电流.
②改变滑动变阻器 R、 R′的阻值, 重新使得 ,读出 .
(2)由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势 E 表达式为______、内电阻 r的表达式为_________.
(3)该实验中 E 测______E 真(选填“大于”、 “小于”或“等于)
【答案】(1)等于;等于(2)灵敏电流计 G 的示数为零;电流表和电压表的示数 I2 和 U2
(3);(4)等于
【解析】
试题分析:(1)①闭合开关S1、S2,调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB的关系是φA 等于φB,读出电流表和电压表的示数I1和U1,电流表测量的是干路上的电流,其中I1 等于通过电源E的电流.
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得灵敏电流计示数为零.读出 电流表和电压表的示数I2和U2.
(2)根据闭合回路欧姆定律得:E=I1r+U1 E=I2r+U2
解得:
(3)两次测量,调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零,使得AB之间的等效电阻为零,利用消元法消除了电表内阻造成的系统误差,所以E测 等于E真.