Question

5．有一內(nèi)阻較大的電池，為較準(zhǔn)確的測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，①某同學(xué)利用如圖甲的電路進(jìn)行實驗．其中R為電阻箱，該同學(xué)在閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U，再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)后，作出了如圖乙的圖線．則根據(jù)該同學(xué)所作的圖線可知電池的電動勢E=10V、內(nèi)阻r=47.5Ω，圖象的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值表示電阻R的倒數(shù)．該方法中系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是電壓表內(nèi)阻．

②另一位同學(xué)想用內(nèi)阻約為10×10³Ω的伏特表和內(nèi)阻約為1Ω的安培表來測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，請在圖丙的空框中幫他畫出實驗的電路圖，該方法中系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是電壓表的分流．

Answer 1

分析 ①根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可明確對應(yīng)的表達(dá)式，再根據(jù)圖象即可明確電源的電動勢和內(nèi)電阻，并明確實驗誤差；
②明確伏安法測量電動勢的方法，并作出電路圖，根據(jù)電表內(nèi)阻的影響分析誤差來源．

解答 解：①根據(jù)圖象由閉合電路歐姆定律可知，
U=$\frac{E}{R+r}R$
變形得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}•\frac{1}{R}$
結(jié)合圖可知，$\frac{1}{E}$=0.1；
$\frac{r}{E}$=k=$\frac{0.67-0.1}{12×1{0}^{-2}}$=47.5Ω；
解得：E=10V，r=47.5Ω；
由公式可知，圖象的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值表示電阻R的倒數(shù)；
由于電壓表不是理想電壓表，內(nèi)阻不是無窮大，故產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；
②要采用電壓表和電流表共同測量，因電源內(nèi)阻較小，故為了減小誤差應(yīng)采用電流表相對于電源的外接法進(jìn)行測量；
故原理圖如圖所示，由于實驗中電壓表分流作用，從而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；

故答案為：①10V，46Ω，電阻R的倒數(shù)，電壓表的內(nèi)阻．   ②電壓表的分流

點評 本題考查了實驗器材的選擇、求電源電動勢與內(nèi)阻，要掌握實驗器材的選擇原則，應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的實驗數(shù)據(jù)方法，要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．