Question

8．測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r．某同學(xué)設(shè)計了如圖a所示的實驗電路，已知電流表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻相差不大．
（1）連接好實驗電路，開始測量之前，滑動變阻器R的滑片P應(yīng)調(diào)到a（選填“a”或“b”）端．
（2）閉合開關(guān)S₁，S₂接位置1，改變滑片P的位置，記錄多組電壓表、電流表示數(shù)．
（3）重復(fù)（1）操作，閉合開關(guān)S₁，S₂接位置2，改變滑片P的位置，記錄多組電壓表、電流表示數(shù)．
（4）建立U-I坐標(biāo)系，在同一坐標(biāo)系中分別描點作出S₂接位置1、2時圖象如圖b所示．
①S₂接1時的U-I圖線是圖b中的B（選填“A”或“B”）線．
②每次測量操作都正確，讀數(shù)都準(zhǔn)確．由于S₂接位置1，電壓表的分流作用，S₂接位置2，電流表的分壓作用，分別測得的電動勢和內(nèi)阻與真實值不相等．則由圖b中的A和B圖線，可得電動勢和內(nèi)阻的真實值，E=1.50V，r=1.50Ω．

Answer 1

分析 本題（1）的關(guān)鍵是看清單刀雙擲開關(guān)電路圖與實物圖即可．題（4）①的關(guān)鍵是根據(jù)“等效電源”法分析測量誤差的大小，即當(dāng)${\;s}_{2}^{\;}$接1位置時，可把電流表與電源看做一個等效電源，則電動勢測量值測得是“等效電源”的外電路斷開時的路端電壓，由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，所以電壓表示數(shù)將小于電動勢真實值，即電動勢測量值偏��；同理內(nèi)阻的測量值實際等于電壓表與內(nèi)阻真實值的并聯(lián)電阻，所以內(nèi)阻測量值也偏�。�若${s}_{2}^{\;}$接2位置時，可把電流表與電源看做一個“等效電源”，不難分析出電動勢測量值等于真實值．

解答 解：（1）為保護(hù)電流表，實驗開始前，應(yīng)將滑片p置于電阻最大的a端；
（4）①當(dāng)${s}_{2}^{\;}$接1位置時，可把電壓表與電源看做一個等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律${E{=U}_{斷}^{\;}}_{\;}^{\;}$可知，電動勢和內(nèi)阻的測量值均小于真實值，所以作出的U-I圖線應(yīng)是B線；
測出的電池電動勢E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表的分流．
②當(dāng)${s}_{2}^{\;}$接2位置時，可把電流表與電源看做一個等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律E=${\;U}_{\;斷}^{\;}$可知電動勢測量值等于真實值，U-I圖線應(yīng)是A線，即${E}_{真}^{\;}$=${U}_{A}^{\;}$=1.50V；
由于${s}_{2}^{\;}$接1位置時，U-I圖線的B線對應(yīng)的短路電流為${I}_{\;\;\;\;短}^{\;}$=${I}_{B}^{\;}$，所以${\;r}_{真}^{\;}$=$\frac{\;{E}_{真}^{\;}}{{I}_{短}^{\;}}$=$\frac{{\;U}_{A}^{\;}}{{I}_{B}^{\;}}$=$\frac{1.50}{1.00}$=1.50Ω；
故答案為：（1）a；（3）①B；②1.50，1.50

點評 應(yīng)明確用“等效電源”法分析“測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗”誤差的方法，明確U-I圖象中縱軸截距與斜率的含義．