Question

某實驗小組要測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗室提供實驗器材如下：
A．待測的干電池（電動勢約為1.5V，內電阻約為2Ω）
B．電壓表V₁（0～2V，內阻R_V1=4000Ω）
C．電壓表V₂（0～2V，內阻R_V2 約為3500Ω）
D．電流表A（0～3A，內阻0.1Ω）
E．電阻箱R₁（0～9999Ω）
F．滑動變阻器R₂（0～200Ω，lA）
G．電鍵和導線若干，該小組根據(jù)以上器材設計了如圖所示的電路來測量電源的電動勢和內阻．
（1）請你根據(jù)實驗電路補充完整主要的實驗步驟：
a．閉合電鍵

 

，記下V₁的讀數(shù)U₁．
b．閉合電鍵

 

，斷開電鍵

 

．記下V₁的讀數(shù)U₁′和V₂的讀數(shù)U₂．
（2）請你根據(jù)以上步驟記錄的物理量和已知的物理量寫出該干電池的電動勢和內阻的表達式：E=

 

．  r=

 

．

Answer 1

分析：注意看題目給的已知，只有電壓表V₁的電阻是一個確定值 其他的電阻都是一個約為多少多少歐姆．
由電壓表測電壓的方式，再通過計算得出電流值，由閉合電路歐姆定律求解．

解答：解：（1）閉合開關 S₁，S₂
此時V₂被短路，所以路端電壓就是V₁的讀數(shù)．
所以電源電動勢 E=U₁+

U1

RV1

×r 
注意看題目給的已知，只有電壓表V₁的電阻是一個確定值 其他的電阻都是一個約為多少多少歐姆．
再閉合S₁ 斷開S₂ 此時電路由 V₁，V₂串聯(lián)，記錄V₁讀數(shù)，這里咱們用U₁′來表示． 記錄V₂讀數(shù)U₂，
由于串聯(lián)所以路段電壓等于V₁，V₂兩表的讀數(shù)之和．
電源電動勢E=U₂+U₁′+

U′1

RV1

×r
因為串聯(lián) 所以各地電流相等 再次充分利用了已知當中電壓表V₁的確切的電阻值
兩個關于電源電動勢的式子就可以分別求出電源電動勢E和電源內阻r．
解得：E=

U1U2

U1-U′1

，r=(

U2

U1-U′1

-1)Rv1
故答案為：（1）a．S₁和S₂，
b．S₁，S₂，
（2）E=

U1U2

U1-U′1

，r=(

U2

U1-U′1

-1)Rv1

點評：近幾年對實驗的考查不再局限于課本內容，而是有很多新的變化，在解決實驗題目時一定要注意分析試題，明確實驗的原理，這樣才能正確解出．