Question

11．鉴于教材给定的 测定干电池的电动势与内阻的试验方法都存在系统误差，小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验，也就是把电压表用已知阻值的定值电阻R₀与已知内阻的电流计G串联代替．
①请根据图甲电路在图乙中连接实物图．
②已知电路中定值电阻的阻值为R₀，电流计的内阻为R_G，当闭合电键K时，电流计G的读数为I，电流表A的度数为I_A．则可知电源的路端电压为U=I（R₀+R_G），流过电源的电流I=I+I_A．
③该测量方法在理论上测量结果是E_测=E_真，r_测=r_真（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）从电源的正极出发，依实验的原理图，依次连接即可；
（2）由实验的原理图可知，电路的路端电压等于电流计G与定值电阻R0的电压的和；流过电源的电流是电流G计的电流与电流表A的电流的和；
（3）由实验的原理图，得出闭合电路的欧姆定律的表达式，然后计算电源电动势与内电阻，然后通过比较判定测量值是否准确．

解答 解：（1）从电源的正极出发，依实验的原理图，依次连接实物图如图：
（2）由实验的原理图可知，电路的路端电压等于电流计G与定值电阻R0的电压的和，所以：
U=I（R₀+R_G）
流过电源的电流是电流G计的电流与电流表A的电流的和：即I_E=I+I_A
（3）由实验的原理图，得：E=U₁+I_E1r，E=U₂+I_E2r
则：$E=\frac{{U}_{1}{I}_{E2}-{U}_{2}{I}_{E1}}{{I}_{E2}-{I}_{E1}}$，$r=\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{E2}-{I}_{E1}}$，由于公式中的各物理量不存在理论误差，所以电动势的测量值与内电阻的测量值都没有误差，等于真实值．
故答案为：（1）如图；（2）I（R₀+R_G），I+I_A；（3）=，=

点评 连接实物图是考试的热点，要加强训练，连接电路时，导线不交叉，并接在接线柱上．第2问考查运用数学知识处理问题的能力，采用的是转换法，将非线性关系转换成线性，直观简单．