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精英家教网用如图所示的电路(R1、R2为标准定值电阻,阻值已知)测量电源的电动势E和内电阻r时,则:
(1)需要读取的数据是
 
 

(2)电动势表达式E=
 

内电阻表达式 r=
 

(3)如果考虑电流表的内阻,电动势的测量值
 
 真实值(填“大于”、“小于”或“等于”),电源内电阻的测量值
 

真实值(填“大于”、“小于”或“等于”).
分析:(1)根据闭合电路欧姆定律E=IR+Ir,可分析得知需要测量的数据.
(2)由闭合电路欧姆定律E=IR+Ir,将两电流表的读数代入,组成方程组,即可求出电动势和内阻的表达式.
(3)考虑电流表的内阻时,由于电流表的分压,使路端电压存在系统误差,设电流表的内阻为RA,由闭合电路欧姆定律得到电动势和内阻真实值表达式,再分析电动势和内阻的测量值与真实值的大小.
解答:解:(1)根据闭合电路欧姆定律E=IR+Ir,需要测量两次电流值,代入方程,可求出电源的电动势和内阻,故需要读取的数据是:S2掷1时电流表示数I1,S2掷2时电流表示数I2
(2)由闭合电路欧姆定律E=IR+Ir得:
      E=I1(R1+r)…①
      E=I2(R2+r)…②
联立①②解得:
   E=
I1I2(R1-R2)
I2-I1
,r=
I1R1-I2R2
I2-I1

(3)设电流表的内阻为RA,电源的电动势和内阻真实值分别为E′和r′,则有:
    E=I1(R1+RA+r)…③
     E=I2(R2+RA+r)…④
联立③④解得:E′=
I1I2(R1-R2)
I2-I1
,r′=
I1R1-I2R2
I2-I1
-RA
故E=E′,r>r′,即电动势的测量值等于真实值,电源内电阻的测量值大于真实值.
故答案为:
(1)S2掷1时电流表示数I1,S2掷2时电流表示数I2
(2)
I1I2(R1-R2)
I2-I1
I1R1-I2R2
I2-I1

(3)等于,大于
点评:本题是一种安阻法测量电源电动势和内阻的方法,可以用电阻箱代入两个定值电阻.分析误差采用公式法,将测量值与真实值的表达式进行比较得到,也可以作U-I图象分析误差.
练习册系列答案
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(2012?汕头一模)(1)在“测定金属的电阻率”的实验中,为了安全、准确、方便地完成实验:
①除电源(电动势为4V,内阻很小)、电压表V(量程3V,内阻约3kΩ),待测电阻丝(约3Ω)、导线、开关外,电流表应选用
A
 
1
A
 
1
,滑动变阻器应选用
R
 
1
R
 
1
(选填   下列器材的字母符号).
A.电流表A1(量程600mA,内阻约1Ω)  电流表A2(量程3A,内阻约0.02Ω)
B.滑动变阻器R1(总阻值10Ω)          滑动变阻器R2(总阻值100Ω)
②若用如图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的
b
b
点相连(选填“a”或“b”).若某次测
量中,金属丝的长度为l,直径为D,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=
π
Ud
2
 
4IL
π
Ud
2
 
4IL

(2)如图(a)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.

①平衡小车所受的阻力的操作:取下
砝码
砝码
,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图(b)所示,则应
减小
减小
(减小或增大)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹
均匀(间隔相等)
均匀(间隔相等)
为止.
②图(c)为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象,横坐标m为小车上砝码的质量.
设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为
1
K
1
K
,小车的质量为
b
K
b
K

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