Question

19．某同學(xué)用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材：

A．被測(cè)干電池一節(jié)
B．電流表1：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω
C．電流表2：量程0～3A，內(nèi)阻未知
D．電壓表1：量程0～3V，內(nèi)阻未知
E．電壓表2：量程0～15V，內(nèi)阻未知
F．滑動(dòng)變阻器1：0～10Ω，2A
G．滑動(dòng)變阻器2：0～100Ω，1A
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差，在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
（1）在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模ㄌ顚懫鞑那暗淖帜福�：電流表選擇B，電壓表選擇D，滑動(dòng)變阻器選擇F
（2）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇上圖中的乙（填“甲”或“乙”）；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U-I圖象，利用圖線可知干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)電阻r=1.0Ω．
（4）電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值真實(shí)值，內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值（選填“大于、小于或等于”）．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中要能保證安全和準(zhǔn)確性選擇電表；
（2）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電阻箱和電壓表聯(lián)合測(cè)量，由實(shí)驗(yàn)原理可得出電路原理圖；
（3）由原理利用閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由數(shù)學(xué)關(guān)系可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析誤差情況．

解答 解：（1）在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模河捎陔娏饔?jì)較小，為了讀數(shù)準(zhǔn)確，電流表選擇B；電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，故電壓表應(yīng)選擇3V量程的D；由于內(nèi)阻較小，故滑動(dòng)變阻器阻值較小有利于電表的數(shù)值變化，減小誤差，故選F．
（2）因電流表內(nèi)阻接近電源內(nèi)阻，故電流表應(yīng)采用相對(duì)電源的外接法，故選乙圖；
（3）由U-I圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1.50V；
內(nèi)電阻為：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1}{0.5}$=1.0Ω；
（4）由圖示可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的U-I圖象如圖所示，

由圖象可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值，
故答案為：（1）B；D；F；（2）乙（3）1.5；1.0（4）小于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，本題為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在解題時(shí)應(yīng)注意明確實(shí)驗(yàn)的原理；并且要由實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合閉合電路歐姆定律得出表達(dá)式，由圖象得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．