Question

11．為了測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有下列器材：
A．干電池一節(jié)
B．電壓表v₁（0-15V，內(nèi)阻約為15KΩ）
C．電壓表v₂（0-3V，內(nèi)阻約為3KΩ）
D．電流表A₁（0-3A，內(nèi)阻約為2Ω）
E．電流表A₂（0-0.6A，內(nèi)阻約為10Ω）
F．電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻R_g=10Ω）
G．變壓器
H．滑動(dòng)變阻器（0-1000Ω）
I．滑動(dòng)變阻器（0-20Ω）
J．開關(guān)、導(dǎo)線
（1）用電流表和電壓表測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是I，電流表E，電壓表C（用代號(hào)回答）
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，用筆畫線代替導(dǎo)線在實(shí)物圖甲上連線．
（3）某次實(shí)驗(yàn)記錄如下：

組別	1	2	3	4	5	6
電流I/A	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
電壓U/V	1.37	1.32	1.24	1.18	1.10	1.05

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖乙上畫出U-I圖線，由圖可求得E=1.45V，r=0.75Ω．
（4）用你設(shè)計(jì)的電路做實(shí)驗(yàn)，測得的電動(dòng)勢與電池電動(dòng)勢的真實(shí)值相比偏�。ㄌ睢捌�大”“偏小”或“相等”）．

Answer 1

分析 （1）為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，根據(jù)電源電動(dòng)勢選擇電壓表，根據(jù)所測最大電流選擇電流表．
（2）根據(jù)伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻的原理連接實(shí)物電路圖．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用描點(diǎn)法作出圖象，電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇I；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電流的最大測量值為0.57A，電流表選擇E；干電池的電動(dòng)勢約為1.5V，電壓表應(yīng)選擇C．
（2）電流表測電路電流，電壓表測路端電壓，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)描出的點(diǎn)作出圖象如圖所示：

由圖示電源U-I圖象可知，電源電動(dòng)勢：E=1.45V，電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.45-1.00}{0.60}$=0.75Ω．
（4）因該接法中由于電壓表的分流而導(dǎo)致電流表示數(shù)偏小，但電壓表是準(zhǔn)確的，故圖象比真實(shí)圖象要向上偏，同時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準(zhǔn)確的，故圖象與橫軸的交點(diǎn)不變，故所測電動(dòng)勢小于真實(shí)值．
故答案為：（1）I；E；C；（2）電路圖如圖所示；（3）圖象如圖所示；1.45；0.75；（4）偏�。�

點(diǎn)評 本題考查測定電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理，要求能根據(jù)公式得出圖象中斜率及截距的含義．在計(jì)算電源的內(nèi)阻的時(shí)候，一定要注意縱坐標(biāo)的數(shù)值是不是從0開始的．同時(shí)注意本接法雖然電動(dòng)勢和內(nèi)電阻均偏小，但由于誤差均較小，故實(shí)驗(yàn)中我們一般采取本方法．