Question

16．在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，備有下列器材：
A．待測的干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω ）
B．電流表A₁（量程0-3mA，內(nèi)阻R_g1=10Ω）
C．電流表A₂（量程0-0.6A，內(nèi)阻R_g2=0.1Ω）
D．滑動變阻器R₁（0-20Ω，10A）
E．滑動變阻器R₂（0-200Ω，l A）
F．定值電阻R₀（990Ω）
G．開關和導線若干

（1）某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設計了如圖甲所示的（a）、（b）兩個參考實驗電路，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確地進行測量，滑動變阻器應選D（填寫器材前的字母代號）．
（2）圖乙為該同學根據(jù)（1）中選出的合理的實驗電路，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表A₁的示數(shù)，I₂為電流表A₂的示數(shù)，且I₂的數(shù)值遠大于I₁的數(shù)值），則由圖線可得被測電池的電動勢E=1.50V，內(nèi)阻r=1.00Ω．（結(jié)果保留小數(shù)點后2位）
（3）所測得電池的電動勢E_測小于電動勢的真實值E_真．（填“大于”、“小于”或者“等于”）

Answer 1

分析 （1）將電流表G串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．因為電源的內(nèi)阻較小，所以應該采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減�。�
（2）應用描點法作出圖象，根據(jù)圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻．
（3）分析電路中電流表和電壓表的內(nèi)阻帶來的影響，從而明確實驗誤差．

解答 解：（1）上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，將電流表G串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．
a、b兩個參考實驗電路，其中合理的是b，因為電源的內(nèi)阻較小，所以應該采用總阻值較小的滑動變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減�。�滑動變阻器應選D．
（2）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值是1.5，
電源電動勢：E=0.0015（R_g1+R₀）=0.0015×（10+990）=1.5V，
圖象斜率：k=$\frac{△{I}_{1}}{△{I}_{2}}$=$\frac{r}{{R}_{g1}+{R}_{0}}$=$\frac{0.0015-0.001}{0.5}$=0.001，
解得：r=0.001（R_g1+R₀）=0.001×（10+990）=1.00Ω；
（3）由圖甲可知，由于電壓表的分流，電流表測量出來的電流總是小于電源的總電流，而且電壓表示數(shù)越大，電流的測量值與真實值差異越大，作出U-I的真實圖象，如圖藍線所示，圖象與縱坐標的交點表示電源的電動勢，則電池電動勢測量值小于真實值；
故答案為：（1）b，D（2）1.50； 1.00； （3）小于

點評 本題考查電源電動勢和內(nèi)電阻的測量，要注意明確實驗原理，注意本題中需要對電表進行改裝；然后再根據(jù)閉合電路歐姆定律列式對數(shù)據(jù)進行處理，同時明確誤差情況即可．