Question

12．某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內(nèi)電阻，已知干電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω，電壓表V（0-3V，內(nèi)阻約3kΩ）、電流表A（0-0.6A，內(nèi)阻約10Ω）、滑動變阻器有R₁（10Ω，2A）和R₂（100Ω，0.1A）各一只．

（1）實驗中滑動變阻器應(yīng)選用R₁．（填“R₁”或“R₂”）
（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示的U-I圖線，由圖可較準(zhǔn)確得求出的電源電動勢E=1.45V，內(nèi)阻r=1.80Ω．（保留3位有效數(shù)字）
（3）該實驗測量的電動勢比真實值偏�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）估算出電路中最大電流：當(dāng)變阻器的電阻為零時，由閉合電路歐姆定律可求電路中最大電流，根據(jù)額定電流與最大電流的關(guān)系，分析并選擇變阻器；
（2）由閉合電路歐姆定律分析U-I圖象的縱軸截距和斜率的意義，可求出電動勢和內(nèi)阻；
（3）根據(jù)電壓表的分流作用分析實驗誤差即可分析電動勢與真實值的關(guān)系．

解答 解：（1）干電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω，則電流測量值的最大值為為0.75A，而滑動變阻器R₂的額定電流為0.1A，因此滑動變阻器應(yīng)選R₁．
（2）由圖丙所示U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.46，則電源電動勢E=1.45V，
圖象斜率表示內(nèi)阻，則有：$r=\frac{△U}{△I}=\frac{1.45-0.8}{0.36}=1.80Ω$，
（3）本實驗中由于電壓表的分流，使電流測量值小于真實值，而電壓表示數(shù)是準(zhǔn)確的，當(dāng)電路短路時，電壓表的分流可以忽略不計，故短路電流為準(zhǔn)確的，則圖象應(yīng)以短流電流向左下移動，故圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)減小，圖象的斜率減小，故電動勢小于真實值．
故答案為：（1）R₁；（2）1.45；1.80；（3）偏小

點(diǎn)評 本題考查了求電源電動勢與內(nèi)阻，電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻