Question

15．在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中學(xué)，具有下列器材：
A．待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻約1.0Ω） 
B．電壓表V（量程0-3V，內(nèi)阻約為1000Ω）
C．電流表A（量程0-0.6A，內(nèi)阻約為1.0Ω）
D．滑動(dòng)變阻器（0-20Ω，10A）
E．滑動(dòng)變阻器（0-200Ω，1A）
F．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干

（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是b圖所示的電路．在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D（填寫(xiě)器材前的字母代號(hào)）．
（2）通電之前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)至最右邊（填“最左邊”或“最右邊”）
（3）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的U-I圖線(xiàn)，由圖線(xiàn)可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.45V，內(nèi)阻r=1.00Ω．
（4）考慮電表內(nèi)阻的影響，按正確圖示的連接方式所測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)和電源電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值的關(guān)系為：小于（填“大于”，“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （1）分析電表內(nèi)阻，明確誤差較小的電路，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性要求確定滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全要求可明確滑動(dòng)變阻器滑片開(kāi)始時(shí)的位置；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律及圖象知識(shí)可明確對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；
（4）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，明確電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)的誤差情況．

解答 解：（1）由于電流表內(nèi)阻較小，與電源內(nèi)阻相差不多，為了保證準(zhǔn)確性，應(yīng)采用相對(duì)電源的外接法；故應(yīng)選擇b圖；因電源內(nèi)阻較小，故為了便于控制，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的D；
（2）由原理圖可知，電路為基本的限流接法，為了保證安全，變阻器的阻值應(yīng)調(diào)至最大，故應(yīng)滑到最右邊；
（3）圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律可知，電動(dòng)勢(shì)為E=1.45V；
圖象的斜率為電源的內(nèi)阻，r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.45-1.00}{0.45}$=1.00Ω，故內(nèi)阻約為1.00Ω；
（4）該實(shí)驗(yàn)測(cè)量的誤差主要來(lái)自于電壓表的分流，即所測(cè)的外電壓和電流，外電壓是準(zhǔn)確的，測(cè)量的電流偏小，作出如圖所示的U-I圖線(xiàn)，虛線(xiàn)表示真實(shí)圖線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)表示測(cè)量圖線(xiàn)，可知，測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)小于真實(shí)值，測(cè)量的內(nèi)阻小于真實(shí)值．
故答案為：（1）b端；D；（2）最右邊（3）1.45，1.00； （4）小于

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)電路圖的選擇以及圖象法的正確應(yīng)用．