(9分)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进行探究实验,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“>”、“<”或“﹦”),读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1___(选填“>”、“<”或“﹦”)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 。
(3)该实验中E测____E真(选填“>”、“<”或“﹦”),r测___ r真(选填“>”、“<”或“﹦”)。
(1) ①﹦ ﹦ ② 灵敏电流计示数为零 I2和U2(2)
(3)﹦ ﹦
题目分析:(1)①因灵敏电流计G的示数为零,故φA=φB;电流表串联在干路中,读数等于通过电源的电流;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I2和U2
(2)根据闭合电路的欧姆定律:,
,联立解得
,
(3)本实验通过调整使得电流计读数为零,AB间的等效电阻为零,从而消除电表内阻的影响,故本实验电动势测量值等于真实值,内阻测量值等于真实值。