Question

3．某物理興理小組，在一次課題研究中，需要測定電阻R₀（阻值約為2kΩ）的阻值和一手機(jī)中用舊的鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r（銘牌上標(biāo)注的額定電壓為3.7V，允許最大電流為100mA）．除此之外，實(shí)驗(yàn)室中還準(zhǔn)備了如下器材：
A．電流表A₁：阻約10Ω，量程50mA             
B．電流A₂：內(nèi)阻約50Ω，量程2mA
C．電壓表V：內(nèi)阻約為4.0kΩ，量程4V        
D．滑動變阻器R₁：0～50Ω，額定電流1A
E．電阻箱R₂：0～999.9Ω，最小分度值O．lΩ     
F．開關(guān)S-只，導(dǎo)線若干

（1）為了測定電阻R₀的阻值，該小組的一位同學(xué)，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路原理圖并選取了相應(yīng)的器材（電源用待測鋰電池），分析得知該同學(xué)在設(shè)計(jì)電路中有一處不妥，應(yīng)該改為電流表內(nèi)接法；，在選取器材中也有一處不妥，應(yīng)該用A₂替換A₁； 
（2）在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器R₁、電流表A₁均已損壞，想用余下的器材測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r．
①請你在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（標(biāo)明所用器材的符號）；
②用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鋰電池的電動勢E的測量值小于（選填“小于”、“大于”或“等于”）真實(shí)值．

Answer 1

分析 （1）估算R₀中最大電流，確定電流表量程．根據(jù)R₀與兩電表內(nèi)阻的關(guān)系，選擇電流表的接法．
（2）①明確電阻箱和電壓表組合可以測量電動勢和內(nèi)電阻，從而得出對應(yīng)的電路圖；
②根據(jù)電壓表內(nèi)阻的影響進(jìn)行分析，明確誤差原理和誤差結(jié)果．

解答 解：（1）電阻R₀中最大電流約為I_max=$\frac{E}{{R}_{0}}$=$\frac{3.7}{2000}$=1.85mA，電流表A₁量程太大，用A₂替換A₁．
       由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{0}}$＜$\frac{{R}_{0}}{{R}_{A}}$，采用電流表內(nèi)接法，誤差較�。�
2）①電阻箱與電壓表配合，起到電壓表和電流表的作用，電路如圖．
 ②采用電阻箱和電壓表進(jìn)行測量，由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，從而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；由于當(dāng)外電路斷路時(shí)，電壓表的示數(shù)即為電源的電動勢，故電動勢的測量沒有誤差；即測量值等于真實(shí)值；
故答案為：（1）改為電流表內(nèi)接法；用A₂替換A₁．（2）等于

點(diǎn)評 測量電源的電動勢常用有三種方法：伏安法、安阻法、伏阻法；電壓表與電阻箱配合或電流表與電阻箱配合等效于電壓表與電流表的作用．要明確實(shí)驗(yàn)原理及誤差分析的方法．