Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)完成“測(cè)定一組干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)。 圖中定值電阻R0=4 kΩ，R為滑動(dòng)變阻器（0~100Ω，1A）

（1）在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，該同學(xué)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)，則電流傳感器Ⅰ的示數(shù)將________（選填“變大”或“變小”），電流傳感器Ⅱ的示數(shù)將________（選填“變大”或“變小”）。

（2）圖乙為該同學(xué)利用測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線，則由圖線可得被測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)阻r=________Ω。 （計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）若只考慮系統(tǒng)誤差，以上由I1-I2圖線所測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)________（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。

Answer 1

【答案】（1）變大； 變小 （2）6.0V（5.9—6.1 V）； 4.0Ω（3.9—4.1Ω） （3）小于

【解析】

滑動(dòng)變阻器在電路中應(yīng)起到調(diào)節(jié)電流的作用，滑片P向左滑動(dòng)時(shí) R值增大，電流傳感器Ⅰ的示數(shù)和電流傳感器Ⅱ的示數(shù)都變化；由閉合電路歐姆定律可得出與題目中給出儀器有關(guān)的表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)規(guī)律可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；根據(jù)電表內(nèi)阻的影響進(jìn)行分析，從而明確實(shí)驗(yàn)誤差情況；

解：(1)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)，R值增大，干路電流減小，路端電壓增大，由歐姆定律電流傳感器Ⅰ的示數(shù)將增大，由并聯(lián)分流可知電流傳感器Ⅱ的示數(shù)將變小；

(2)由得，結(jié)合圖乙有，由圖可知：，， 故解得電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻；

(3) 由于傳感器Ⅱ的分流作用，使測(cè)量電流小于真實(shí)值，傳感器Ⅱ計(jì)算得出的電壓值是準(zhǔn)確的，則可外電路短路時(shí)，誤差可以忽略，則真實(shí)值和測(cè)量值圖象如圖所示；

由圖可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值；