Question

12．某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外，有以下器材可供選擇：
電壓表：V（量程3V，內(nèi)阻R_v約為10kΩ）
電流表：G（量程3mA，內(nèi)阻R_g=100Ω）
滑動(dòng)變阻器：R（阻值范圍0〜10Ω，額定電流2A）
定值電阻：R₀=0.5Ω
（1）該同學(xué)將電流表G與定值電阻R₀并聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是0.6A．
（2）該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測(cè)得數(shù)據(jù)，以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo)，以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖乙所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.48V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻r=0.86Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（3）由于電壓表內(nèi)阻電阻對(duì)電路造成影響，本實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量結(jié)果電動(dòng)勢(shì)E偏小，內(nèi)阻偏�。ㄟx填“偏大”、“不變”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程；
（2）根據(jù)電流表G讀數(shù)與改裝后電流表讀數(shù)的關(guān)系，由閉合電路歐姆定律求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；
（3）利用“等效電源法”進(jìn)行誤差分析即可明確誤差情況．

解答 解：（1）改裝后電流表量程：I=I_g+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{3}}$=0.003+$\frac{0.003×10}{0.5}$A=0.603A；
（2）由上可知，改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍，圖象的縱截距b等于電源的電動(dòng)勢(shì)，由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1.48V．
圖線的斜率大小k=r，由數(shù)學(xué)知識(shí)知：k=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.48-1.1}{2.25×200×1{0}^{-3}}$=0.84，則電源的內(nèi)阻為：r=k=0.84Ω，
（3）可用“等效電源法”分析誤差大小：可以把電源與電壓表看做一等效電源，則電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值等于外電路斷開時(shí)“等效電源”兩極間的電壓，由于電壓表不是理想電表，所以有電流通過“電源”，因而路端電壓要小于電動(dòng)勢(shì)，所以電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值即偏�。煌�理，此電路測(cè)得的內(nèi)電阻是“等效電源”的內(nèi)阻，即電壓表與電池內(nèi)阻的并聯(lián)電阻，所以測(cè)得的內(nèi)阻也小于真實(shí)值．
故答案為：（1）0.603； （2）1.48；0.84；（3）偏�。黄�小

點(diǎn)評(píng) 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，采用改裝的方式將表頭改裝為量程較大的電流表，再根據(jù)原實(shí)驗(yàn)的研究方法進(jìn)行分析研究，注意數(shù)據(jù)處理的方法