Question

13．兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖（a）所示的電路測(cè)定定值電阻R₀、電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V₁的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V₂的測(cè)量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示的兩條U-I直線．回答下列問題：

（1）根據(jù)甲乙兩同學(xué)描繪的直線，可知正確的是AD
A．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表 V₁和電流表A的數(shù)據(jù)
B．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表 V₂和電流表A的數(shù)據(jù)
C．乙同學(xué)是根據(jù)電壓表 V₁和電流表A的數(shù)據(jù)
D．乙同學(xué)是根據(jù)電壓表 V₂和電流表A的數(shù)據(jù)
（2）根據(jù)圖（b），求出定值電阻R₀﹦2.0Ω，電源內(nèi)電阻的阻值r﹦1.0Ω．
（3）僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上分析，用上述方法得到的R₀測(cè)量值與真實(shí)值相比偏��；電源內(nèi)電阻r測(cè)量值與真實(shí)值相比偏小（選填“偏大”“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）從電路連接結(jié)合電流表和電壓表的讀數(shù)變化判斷甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線的含義．
（2）定值電阻的U-I圖線是正比圖線，斜率表示電阻；電源的U-I圖線的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，斜率表示內(nèi)電阻；
（3）明確電路結(jié)論，根據(jù)電表內(nèi)阻的影響分析電路實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）從圖象上看出電流表A的讀數(shù)增大時(shí)，甲同學(xué)的繪制圖象電壓表的讀數(shù)減小，乙同學(xué)的繪制圖象電壓表的讀數(shù)增大，
從電路連接可以看出，電流表A的讀數(shù)增大時(shí)，電壓表V₁的讀數(shù)減小，電壓表V₂的讀數(shù)增大．
所以甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V₁和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象的，故B錯(cuò)誤，A正確；
乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V₂和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象的，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：AD．
（2）定值電阻的U-I圖線是正比圖線，斜率表示電阻，R₀=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{1.0}{0.5}$=2.0Ω；
圖線乙的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，為1.5V；斜率絕對(duì)值表示內(nèi)電阻，k=$\frac{△{U}_{1}}{△I}$=$\frac{1.5-1.0}{0.5}$=1.0Ω，所以電源的內(nèi)阻為1Ω；
（3）由圖可知，在測(cè)量定值電阻時(shí)采用的是電流表外接法，則由于電壓表的分流而使電流表示數(shù)大于真實(shí)值；則由歐姆定律可知，測(cè)量值小于真實(shí)值；
測(cè)內(nèi)電阻時(shí)采用相對(duì)電源的電流表外接法，則由于電壓表的分流而使電流表示數(shù)偏�。豢蓪㈦妷罕硪暈榕c電源內(nèi)阻并聯(lián)，則可知測(cè)量電阻偏小；
故答案為：（1）AD； （2）2.0，1.0；（3）偏小，偏小

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和定值電阻電流及電壓數(shù)據(jù)的處理，并能用圖象法求出內(nèi)電阻．同時(shí)注意誤差分析的方法，明確兩種電路中電表內(nèi)阻所帶來(lái)的影響．