Question

16．用如圖1所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R₀起保護(hù)作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

（a）電流表（量程0.6A、3A）
（b）電壓表（量程3V、15V）
（c）定值電阻（阻值1Ω、額定功率：5W）
（d）定值電阻（阻值10Ω、額定功率：10W）
（e）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）
（f）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～100Ω、額定電流1A）
那么：
（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇3V，電流表的量程應(yīng)選擇0.6A；R₀應(yīng)選擇1Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是0～10Ω的滑動(dòng)變阻器．
（2）如圖2為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-I圖線，由該圖線可得：被測干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)電阻r=1.0Ω．
（3）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表的分流作用．

Answer 1

分析 由歐姆定律估算電路中的電流，根據(jù)安全及準(zhǔn)確性原則可選出電流表及電壓表；根據(jù)電源內(nèi)阻的大小可判斷保護(hù)電阻的大小，及滑動(dòng)變阻器的阻值大小；根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，根據(jù)U-I圖象做坐標(biāo)軸的交點(diǎn)求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

解答 解：（1）一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)一般約為1.5V，由此知電壓表量程應(yīng)選擇3V，為使滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí)電表示數(shù)有明顯變化，應(yīng)使R₀+R與電源內(nèi)阻r盡可能接近，因r較小，則考慮選擇定值電阻c和滑動(dòng)變阻器e；
估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω不方便調(diào)節(jié)．
（2）根據(jù)U-I圖象可知，與U軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，所以E=1.45V，
r=$\frac{1.45-1.0}{0.59}$=0.76Ω；
（3）根據(jù)電路圖可知，由于電壓表的分流而使電流表示數(shù)偏小，從而產(chǎn)生誤差．
故答案為：（1）3，0.6，1，0-10；（2）1.45，0.76；（3）電壓表的分流作用．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電源的電動(dòng)勢(shì)的測量實(shí)驗(yàn)，要注意實(shí)驗(yàn)儀器的選擇是考試中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在學(xué)習(xí)中要注意掌握好其安全、準(zhǔn)確的原則；同時(shí)注意滑動(dòng)變阻器的電路中的應(yīng)用規(guī)律．