Question

16．如圖1所示，E為供電電源，E_S為標(biāo)準(zhǔn)電源的電動勢，E_x為待測電源的電動勢，R_P是起限流作用的滑動電阻器，r₀是保護(hù)電阻，AB是總長為L、標(biāo)有刻度均勻電阻絲（單位長度的電阻為k，k值未知）．
（1）測量前，斷開開關(guān)S₁和S₂，將R_p滑片調(diào)到電阻的位置最左（填“左”或“右”）端．
（2）測量時，首先閉合S₁調(diào)節(jié)R_P的位置，使電流表的電流為I，這時通過電阻絲AB的電流為I，電阻絲AB上有一定的電勢降落．
（3）接著將S₂合到“1”位置，移動滑動片C的位置，改變電阻絲AC的長度，使電流表的示數(shù)仍為I，記錄電阻絲AC部分的長度L_AC1，則此時流過電阻r₀的電流為0，AC兩端的電壓為U_AC1=I•kL_AC1=${E}_{S}^{\;}$．
（4）再將S₂轉(zhuǎn)換到“2”位置，移動滑片C的位置，改變AC的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I，記錄電阻絲AC的長度L_AC2，則此時AC兩端的電壓變?yōu)閁_AC2=I•kL_AC2=${E}_{X}^{\;}$．
根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可得被測電源的電動勢E_x=$\frac{{L}_{AC2}^{\;}}{{L}_{AC1}^{\;}}{E}_{S}^{\;}$．
（說明：圖中的電流表A讀數(shù)不變，相當(dāng)圖2中的電流G的讀數(shù)為零）

Answer 1

分析 （1）分析電路可知，該電路是一個并聯(lián)分壓電路，當(dāng)E_S電壓等于AC電壓時，使電流表指針指零；接入電源對原電路沒有影響；
（2）根據(jù)兩次AC電壓的關(guān)系找出E_X和E_S的關(guān)

解答 解：（1）測量前，斷開開關(guān)${S}_{1}^{\;}$、${S}_{2}^{\;}$，為了安全將${R}_{P}^{\;}$滑片調(diào)到接入電路阻值最大的位置，即滑到最左端
（3）根據(jù)題意可知，加入標(biāo)準(zhǔn)電源和待測電阻不會影響AB中的電流，因此兩種情況下流過AB的電流均為I，流過${r}_{0}^{\;}$的電流為0，
AC段電壓等于接入標(biāo)準(zhǔn)電源的電動勢${E}_{S}^{\;}$
（4）要使G中電流為零，則應(yīng)使AC段的電壓恰好等于接入電源的電動勢，設(shè)AB上單位長度的電阻為k，則有：
$Ik{L}_{AC1}^{\;}={E}_{S}^{\;}$
$Ik{L}_{AC2}^{\;}={E}_{X}^{\;}$
聯(lián)立解得：${E}_{X}^{\;}=\frac{{L}_{AC2}^{\;}}{{L}_{AC1}^{\;}}{E}_{S}^{\;}$
故答案為：（1）左（3）0，${E}_{S}^{\;}$（4）${E}_{X}^{\;}$，$\frac{{L}_{AC2}^{\;}}{{L}_{AC1}^{\;}}{E}_{S}^{\;}$

點評 本題關(guān)鍵明確實驗原理，知道并聯(lián)分壓電路，用ES去抵消AC上分得的電壓，使得電流表指針指為零．