题目内容
12．
如图所示，为某同学测定电源电动势E和内阻r的实验电路，图中E为待测电器，A1、A2，V1、V2均为非理想电表，内阻未知，G为灵敏电流计，R1、R2为滑动变阻器，S为开关，实验的主要步骤为：①闭合开关S，调节滑动变阻器R1、R2，使电流计G的示数为零，读出此时电流表A1、A2的示数之和I1，以及电压表V1，V2的示数之和U1；
②两次调节滑动变阻器R1，R2，使电流计G的示数为零，读出此时电流表A1，A2的示数之和I2，以及电压表V1，V2的示数之和U2；
③断开开关S．
试回答下列问题：
（1）开关S闭合后，图中滑动变阻R1、R2的滑动触头均应置于变阻器的右端（填“左”或“右”）；
（2）开关S闭合后，当调节滑动变阻器R1、R2，使电流计G的示数为零时，图中a、b两点的电势φ1=φ2，c、a两点与c，b两点的电势差Ua=Ub（填“＞”、“=”或“＜”）
（3）电流表和电压表的内阻不会（填“会”或“不会”）对测量结果造成影响
（4）根据两次测量数据，可得电源电动势为E=$\frac{{U}_{2}{I}_{1}-{U}_{1}{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，电源内阻为r=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．
分析 （1）明确电路结构，知道应让电路中电流由零开始调节，从而确定滑动变阻器滑片的位置；
（2）分析电路结构，明确电流计为零时两端电势差为零；
（3）明确电路结构，知道电流之和和电压之和即为我们需要的路端电压和干路电流；
（4）根据闭合电路欧姆定律进行分析，联立方程即可求得电动势和内电阻．
解答 解：（1）根据电路图可知，R1与电流表A1和电压表两滑动变阻器与电流表串联，为了让电路中开始时电流由零开始调节，故滑片均应置于变阻器的右端；
（2）开关S闭合后，当调节滑动变阻器R1、R2，使电流计G的示数为零时，则说明电流计两端电压为零，即图中a、b两点的电势相等；c、a两点与c，b两点的电势差相等；
（3）由于G中无电流，则说明两电流之和为流过电源的电流，两电压表之和为路端电压，因此实验中电表内阻不会带来影响；
（4）根据闭合电路欧姆定律可知，U1=E-I1r
U2=E-I2r
联立解得：E=$\frac{{U}_{2}{I}_{1}-{U}_{1}{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；r=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$
故答案为：（1）右；（2）=；=（3）不会；（4）$\frac{{U}_{2}{I}_{1}-{U}_{1}{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$
点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道实验中如何减少实验误差，明确电流计的作用是解题的关键．
练习册系列答案
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