Question

2．測(cè)量“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，將一銅片和一鋅片分別插入同一個(gè)蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池“．其電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的小燈泡，原因是流過(guò)小燈泡的電流太小了，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流約為3mA．現(xiàn)備有下列器材：
待測(cè)“水果電池“
電流表：滿偏電流3mA，電阻約10Ω
電壓表：量程0～1.5V，電阻約1000Ω
滑動(dòng)變阻器R₁：O～30Ω
滑動(dòng)變阻器R₂：0～3kΩ）
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材
（1）本實(shí)驗(yàn)選用上面所示的實(shí)驗(yàn)原理圖1，應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器？R₂．（填寫儀器代號(hào)）
（2）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值，得到U-I圖象如上圖2所示，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，則“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)電阻r=500Ω．
（3）若不計(jì)測(cè)量中的偶然誤差，用這種方法測(cè)量得出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值與真實(shí)值相比較，電動(dòng)勢(shì)E相等（選填“偏大”或“相等”或“偏小”），內(nèi)電阻r偏大（選填“偏大”或“相等”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）通過(guò)水果電池的內(nèi)阻大小，選擇合適的滑動(dòng)變阻器．
（2）U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值表示水果電池的內(nèi)阻．
（3）由于電流表的分壓，使得路端電壓存在誤差，運(yùn)用圖象法分析誤

解答 解：（1）電源的內(nèi)阻大約r=$\frac{E}{I}$=$\frac{1.5V}{0.003A}$=500Ω，若選用0～10Ω的滑動(dòng)變阻器，移動(dòng)滑片，電流基本不變，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選：R₂（阻值0～3kΩ，額定電流為1A）．
（2）由圖示電源U-I圖線可知，圖象與縱軸截距為1.5，則電源電動(dòng)勢(shì)：E=1.5V；電池內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5}{0.003}$=500Ω；
（3）由于電流表的分壓，使得路端電壓存在誤差，而電流沒(méi)有誤差，運(yùn)用圖象法分別在U-I圖上由測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線1和修正誤差后真實(shí)值作出的圖線2，由圖看出，電動(dòng)勢(shì)沒(méi)有系統(tǒng)誤差，即電動(dòng)勢(shì)值與真實(shí)值相等，內(nèi)阻的測(cè)量值偏大．
故答案為：（1）R₂；（3）1.5；500．（3）相等；偏大

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源，會(huì)從U-I圖線中獲取電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．