Question

12．為了測(cè)定一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（內(nèi)阻偏大），配備的器材有：
A．電流表A（量程為0.6A）
B．電壓表V（量程為2V，內(nèi)阻為1.2kΩ）
C．滑動(dòng)變阻器R（0-10Ω，1A）
某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路．利用上述實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組電壓表讀數(shù)U_V與對(duì)應(yīng)的電流表讀數(shù)I_A，利用U_V-I_A的圖象所示（如圖2）．
（1）由圖象可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.60V，內(nèi)阻r=2.75Ω．
（2）該實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)E_測(cè)和內(nèi)阻r_測(cè)與真實(shí)值E_真和r_真相比，E_測(cè)＜E_真，r_測(cè)＜r_真．（選填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 電路斷路時(shí)的路端電壓是電源電動(dòng)勢(shì)，短路電阻為電源內(nèi)阻，根據(jù)表達(dá)式求出電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；
由電路圖可知，相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)電流表采用了外接法，由于電壓表的分流產(chǎn)生了系統(tǒng)誤差．

解答 解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E-I（r+R）
圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；故E=1.60V；
圖象的斜率表示內(nèi)電阻，故r=$\frac{1.60-0.5}{0.4}$=2.75Ω；
（2）比較電動(dòng)勢(shì)E_測(cè)和內(nèi)阻r_測(cè)與真實(shí)值E_真和r_真之間的關(guān)系，就要從電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析：電路中，從電源流出的電流，分別流向電流表支路和電壓表支路，故流經(jīng)電流表支路的電流不是全部的電流，這時(shí)，常用的方法是把以上的電路等效成如圖的電路：
很明顯，根據(jù)公式：r=$\frac{△U}{△I}$計(jì)算出的結(jié)果是等效電源中的r′，r′是R₀、r和R_V三者的并聯(lián)電阻，

因此r′要小于r+R₀，即內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值；同樣的原因，r分擔(dān)的電壓也會(huì)偏小，導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值也偏�。�
故答案為：（1）1.60；2.75   （2）＜＜

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，要正確實(shí)驗(yàn)器材的選取原則，理解實(shí)驗(yàn)原理是正確解題的關(guān)鍵，同時(shí)要結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)理解圖象斜率和截距的含義．