Question

某同學(xué)到實驗室做《測電源電動勢和內(nèi)阻》的實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗臺上有以下器材：待測電源（電動勢約為4V，內(nèi)阻約為2Ω）；一個阻值未知的電阻R₀；電壓表（內(nèi)阻很大，有5V、15V兩個量程）兩塊；電流表（量程0-500mA，內(nèi)阻約為5Ω）；滑動變阻器A（20Ω，3A）；滑動變阻器B（200Ω，0.2A）；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．
該同學(xué)想在完成學(xué)生實驗的同時測出定值電阻R₀的阻值，他設(shè)計了如圖所示的電路．  實驗時他用U₁、U₂、I分別表示電表V₁、V₂、A的讀數(shù)，在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時，記錄了U₁、U₂、I的一系列值．其后他在兩張坐標(biāo)紙上各作了一個圖線來處理實驗數(shù)據(jù)，并計算電源電動勢、內(nèi)阻以及定值電阻R₀的值．
根據(jù)題中所給信息回答下列問題：
（1）在電壓表V₁接入電路時應(yīng)選擇

5V

量程，滑動變阻器R應(yīng)選

A

（填器材代號“A”或“B”）；
（2）在作圖線時，用來計算電源電動勢、內(nèi)阻圖線的縱、橫坐標(biāo)軸應(yīng)該分別代表

U_l

，

I

；用來計算定值電阻R₀圈線的縱、橫坐標(biāo)軸應(yīng)該分別代表

U₁-U₂

、

I

；（填“U₁、U₂、I”或由他們組成的算式）
（3）若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤，實驗中測得的定值電阻R₀值

大于

實際值（橫線上選填“大于、等于或小于”）；如果實驗中測得的電源電動勢和內(nèi)阻誤差較大，在不考慮偶然誤差及電表內(nèi)阻的影響外，原因還可能是

未知電阻R₀的阻值太大

．

Answer 1

分析：（1）電壓表應(yīng)選擇較小的量程，有利于讀數(shù)減小誤差，為操作方便并得到較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，滑動變阻器選用較小阻值．
（2）計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線應(yīng)為路端電壓U₁與干路電流I的關(guān)系圖線，計算定值電阻R₀的圖線應(yīng)為R₀兩端的電壓（U₁-U₂）與電流I的關(guān)系圖線；
（3）R₀兩端的電壓（U₁-U₂）沒有誤差，電流表示數(shù)比R₀的實際電流偏小，所以R₀的測量值偏大．

解答：解：（1）待測電動勢4V，電壓表的量程應(yīng)選擇5V，有利于讀數(shù)減小誤差，
滑動變阻器調(diào)節(jié)范圍較大且便于操作，應(yīng)選擇0～20Ω的滑動變阻器A；
（2）計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線應(yīng)為路端電壓U₁與干路電流I的關(guān)系圖線，縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大�。�
計算定值電阻R₀的圖線應(yīng)為R₀兩端的電壓（U₁-U₂）與電流I的關(guān)系圖線；直線的斜率代表的定值電阻R₀
（3）R₀兩端的電壓（U₁-U₂）沒有誤差，電流表示數(shù)比R₀的實際電流偏小，故R₀的測量值偏大．
如果實驗中測得的電源電動勢和內(nèi)阻誤差較大，在不考慮偶然誤差及電表內(nèi)阻的影響外，原因還可能是未知電阻R₀的阻值太大．
故答案為：（1）5V；A  （2）U_l，I；U_l一U₂，I
（3）大于；未知電阻R₀的阻值太大．

點評：解決該題關(guān)鍵要掌握測定電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理和明確電阻的測量方法、原理和實驗誤差的處理．