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題目編號：2017-MZ-001
題目描述：
電路圖：電源、電阻器R1、滑動變阻器R2、電壓表V、電流表A
實驗步驟：
1. 將滑動變阻器滑片滑至最左端，閉合開關S，用電壓表和電流表分別測量電源兩端電壓和通過電阻器R1的電流。
2. 調節滑動變阻器滑片，使電壓表和電流表的讀數分別為U和I。
3. 記錄下U和I的值。
問題：
1. 根據實驗原理，該實驗的原理是什么？請用公式表示。
2. 根據實驗數據，求出滑動變阻器的最大阻值R2max。
3. 假設電源的內阻未知，如何通過實驗數據求出電源的電動勢E？請寫出求解過程。
解答：
1. 根據實驗原理，該實驗的原理是閉合電路歐姆定律：E = U + Ir，其中U為路端電壓，I為總電流，r為電源內阻。
2. 根據實驗數據，已知電源電動勢E、路端電壓U、電阻器R1的阻值R1和通過電阻器R1的電流I，可求出總電流I = U/R1。再根據閉合電路歐姆定律E = U + Ir，可求出滑動變阻器的最大阻值R2max = E - U/I。
3. 假設電源的內阻未知，可以通過實驗數據求出電源的電動勢E。根據閉合電路歐姆定律E = U + Ir，其中U為路端電壓，I為總電流，r為電源內阻。由于已知路端電壓U和電阻器R1的阻值R1和通過電阻器R1的電流I，可以求出總電流I = U/R1 + r/R1。再根據實驗數據求出滑動變阻器的最大阻值R2max = E - U/I = E - U/(U/R1 + r/R1) = E - R2max/(R1 + R2max)。將此式代入總電流I的表達式中可得：E = (U + R2maxI)/(R1 + R2max)。求解方程可得電源電動勢E = (U + R2maxI)/(R1 + R2max) - R2max/(R1 + R2max) = (UR1 + Ur + IrR1 + IUr)/(R1(R1 + R2max)) - R2max/(R1(R1 + R2max))。其中U為路端電壓，I為總電流，r為電源內阻。
注意：以上解答僅供參考，實際實驗結果可能因儀器誤差等因素而有所偏差。
