Question

18．用電流表和電壓表測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，測(cè)量電路如圖1所示，回答下列問(wèn)題：

（1）若讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上，如圖2所示，
①根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)在圖上畫(huà)出U-I圖線；
②由此求得：E=3.00V（保留三位有效數(shù)字），r=1.0Ω（保留二位有效數(shù)字）．
（2）滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格：A（0～10Ω）、B（0～3kΩ），本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用A（填“A”或“B”）規(guī)格的滑動(dòng)變阻器；
（3）本實(shí)驗(yàn)中，考慮到電表不是理想的，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值比較的結(jié)果是：E_測(cè)＜ E_真，r_測(cè)＜ r_真（填“＞”、“=”、“＜”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象，根據(jù)圖示圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；
（2）為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
（3）作出U-I圖線的測(cè)量圖線和真實(shí)圖線，比較電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值和真實(shí)值的大小．

解答 解：（1）①根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出電源的U-I圖象如圖所示：

②由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為3.00，則電源電動(dòng)勢(shì)：E=3.00V，
電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{3.00-2.00}{1.00}$=1.0Ω；
（2）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇A．
（3）由圖示電路圖可知，由于電壓表的分流作用，電流的測(cè)量值小于真實(shí)值，電壓表測(cè)的電壓為外電壓，
電流表所測(cè)的電流偏小，作出U-I圖線的測(cè)量圖線和實(shí)際圖線，虛線表示實(shí)際圖線，

由圖示圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的測(cè)量值都小于真實(shí)值；
故答案為：（1）①如圖所示；②3.00；1.0；（2）A；（3）＜；＜．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵會(huì)從U-I圖線獲取電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，注意將保護(hù)電阻等效到電源的內(nèi)部，最終電源的內(nèi)阻等于圖線的斜率絕對(duì)值減去保護(hù)電阻的阻值．以及會(huì)分析誤差的來(lái)源，通過(guò)圖象分析測(cè)量值和真實(shí)值的關(guān)系．