Question

17．在做測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)電路圖及器材如下：
A．電壓表（量程0～3V）B．電壓表（量程0～15V）
C．電流表（量程0～3A）
D．電流表（量程0～0.6A）
E．變阻器R₁（總電阻20Ω）  F．變阻器R₂（總電阻100Ω）
G．以及電鍵S和導(dǎo)線若干．
（1）應(yīng)選擇的器材有（填代號）ADEG
（2）如圖1所示為甲、乙兩個供實(shí)驗(yàn)用的電路圖，為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)選用圖乙．
（3）如圖2所示，電流表指針停止在圖示位置，量程取0.6A擋時讀數(shù)為0.28A；量程取3A擋時讀數(shù)為1.40A
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，畫出的U-I圖象如圖3所示，可得待測電池的電動勢為1.5V，內(nèi)電阻r為1.0Ω．
（5）按本實(shí)驗(yàn)要求的電路測出的E_測和r_測與真實(shí)值比較：E_測＜E_真，r_測＜r_真．（填“＞”“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇實(shí)驗(yàn)器材．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與電源內(nèi)阻大小選擇實(shí)驗(yàn)電路．
（3）由圖示電流表確定其分度值，讀出其示數(shù)．
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路與實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）干電池電動勢約為1.5V，電壓表選A，電路最大電流約為零點(diǎn)幾安培，電流表應(yīng)選D，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選E，此外還需：G、電鍵S和導(dǎo)線若干；
（2）一節(jié)干電池的內(nèi)阻較小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇圖乙所示電路圖．
（3）電流表使用的是0-0.6A的量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，示數(shù)為0.28A；
電流表使用的是0-3A的量程，每一個大格代表1A，每一個小格代表0.1A，示數(shù)為1.4A．
（4）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.5，則電源電動勢E=1.5V；
U-I圖象斜率絕對值表示電源內(nèi)阻，所以待測電池的內(nèi)阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-0.8}{0.1}$═1.0Ω
（4）因該接法中由于電壓表的分流而導(dǎo)致電流表示數(shù)偏小，但電壓表是準(zhǔn)確的，故圖象比真實(shí)圖象要向上偏，
同時，當(dāng)電路短路時，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準(zhǔn)確的，故圖象與橫軸的交點(diǎn)不變，
所以所測電動勢小于真實(shí)值；內(nèi)阻也小于真實(shí)值；
故答案為：（1）ADEG；（2）乙；（3）0.28；1.40；（4）1.5；1.0；（5）＜；＜．

點(diǎn)評 測定電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得出公式，并結(jié)合圖象的斜率和截距得出正確的結(jié)果．
電流表的讀數(shù)時，一定要看清電流表所選的量程．本接法雖然電動勢和內(nèi)電阻均偏小，但由于誤差均較小，故實(shí)驗(yàn)中我們一般采取本方法．