Question

15．為測(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)改裝的電流表，為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測(cè)電池組，S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，R₀是標(biāo)稱值為4.0Ω的定值電阻．
（1）已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流I_g=100μA、內(nèi)阻r_g=2.0kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應(yīng)并聯(lián)一只1.0Ω（保留一位小數(shù)）的定值電阻R₁；
（2）根據(jù)圖甲，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路；

某次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表所示：

測(cè)量次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓表讀數(shù)U/V	5.16	5.04	4.94	4.83	4.71	4.59
改裝表讀數(shù)I/mA	40	60	80	100	120	140

該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法（逐差法），計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r=1.66Ω（保留兩位小數(shù)）；為減小偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是能充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表的改裝原理，計(jì)算并聯(lián)的電阻．
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，注意電表的接線柱以及滑動(dòng)變阻器的解法
（3）借鑒“研究勻變速直線運(yùn)行”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法（逐差法），每?jī)山M數(shù)據(jù)聯(lián)立求出E，r；而后取其平均值即可；逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用取得的數(shù)據(jù)．

解答 解：（1）根據(jù)電流表的改裝原理，R₁=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{100×1{0}^{-6}×2000}{0.200-100×1{0}^{-6}}$=1.0Ω；
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，注意電表的接線柱以及滑動(dòng)變阻器的解法，電路圖如圖所示：

（3）借鑒“研究勻變速直線運(yùn)行”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法（逐差法），采用1與5；2與6；3與7；4與8；兩兩組合，由E=U+I（R₀+r）得，△U=△I（R₀+r），聯(lián)立求出E，r，而后取其平均值可得．
由E=U+I（R₀+r）得，△U=△I（R₀+r），故r=$\frac{△U}{△I}$-R₀，
采用1與5時(shí)，r₁=$\frac{{U}_{1}-{U}_{5}}{4△I}$-R₀；
采用2與6時(shí)，r₁=$\frac{{U}_{2}-{U}_{6}}{4△I}$-R₀；
采用3與7時(shí)，r₁=$\frac{{U}_{3}-{U}_{7}}{4△I}$-R₀；
采用4與8時(shí)，r₁=$\frac{{U}_{4}-{U}_{8}}{4△I}$-R₀；
則r=$\frac{{r}_{1}+{r}_{2}+{r}_{3}+{r}_{4}}{4}$=$\frac{（{U}_{1}+{U}_{2}+{U}_{3}+{U}_{4}）-（{U}_{5}+{U}_{6}+{U}_{7}+{U}_{8}）}{16△I}$-R₀，代入數(shù)據(jù)解得：r=1.66Ω；
逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用取得的數(shù)據(jù)．
故答案為：（1）1.0；（2）如圖所示；（3）1.66；充分利用取得的數(shù)據(jù)；

點(diǎn)評(píng) 電表改裝為重點(diǎn)內(nèi)容要切實(shí)弄明白，連接實(shí)物圖為基本功，數(shù)據(jù)處理和誤差分析的能力要平時(shí)加強(qiáng)訓(xùn)練，結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)情景具體分析，有一定難度．