Question

16．在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
A．待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω ）
B．電流表A₁（量程0-3mA，內(nèi)阻R_g1=10Ω）
C．電流表A₂（量程0-0.6A，內(nèi)阻R_g2=0.1Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0-20Ω，10A）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0-200Ω，l A）
F．定值電阻R₀（990Ω）
G．開關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是b圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D（填寫器材前的字母代號(hào)）．
（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表A₁的示數(shù)，I₂為電流表A₂的示數(shù)，且I₂的數(shù)值遠(yuǎn)大于I₁的數(shù)值），則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.50V，內(nèi)阻r=1.00Ω．（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位）
（3）所測(cè)得電池的電動(dòng)勢(shì)E_測(cè)小于電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值E_真．（填“大于”、“小于”或者“等于”）

Answer 1

分析 （1）將電流表G串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測(cè)量和誤差的減�。�
（2）應(yīng)用描點(diǎn)法作出圖象，根據(jù)圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻．
（3）分析電路中電流表和電壓表的內(nèi)阻帶來(lái)的影響，從而明確實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，將電流表G串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．
a、b兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是b，因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用總阻值較小的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測(cè)量和誤差的減�。�滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D．
（2）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5，
電源電動(dòng)勢(shì)：E=0.0015（R_g1+R₀）=0.0015×（10+990）=1.5V，
圖象斜率：k=$\frac{△{I}_{1}}{△{I}_{2}}$=$\frac{r}{{R}_{g1}+{R}_{0}}$=$\frac{0.0015-0.001}{0.5}$=0.001，
解得：r=0.001（R_g1+R₀）=0.001×（10+990）=1.00Ω；
（3）由圖甲可知，由于電壓表的分流，電流表測(cè)量出來(lái)的電流總是小于電源的總電流，而且電壓表示數(shù)越大，電流的測(cè)量值與真實(shí)值差異越大，作出U-I的真實(shí)圖象，如圖藍(lán)線所示，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)，則電池電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值；
故答案為：（1）b，D（2）1.50； 1.00； （3）小于

點(diǎn)評(píng) 本題考查電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，注意本題中需要對(duì)電表進(jìn)行改裝；然后再根據(jù)閉合電路歐姆定律列式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)明確誤差情況即可．