Question

20．用電流表和電壓表測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，圖甲、乙是給出的兩個(gè)供選擇的電路圖．
（1）為了較精確地測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用乙（填“甲”或“乙”）電路．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，經(jīng)測(cè)量得出的數(shù)據(jù)如表，請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)系中畫出U-I圖線，利用圖象可求出該干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻分別為1.45V、0.70Ω．

	1	2	3	4	5	6
I/A	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
U/V	1.37	1.32	1.24	1.18	1.10	1.05

（3）若不作出圖象，只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù)，利用公式E=U+Ir列方程求E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，其中，選用第3組和第5組數(shù)據(jù)，求出E和r的誤差最大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表，根據(jù)電源內(nèi)阻大小選擇實(shí)驗(yàn)電路
（2）電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻；
（3）偏離U-I圖象越遠(yuǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量誤差越大，應(yīng)用該數(shù)據(jù)求出的電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)誤差大．

解答 解：（1）干電池內(nèi)阻很小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，相對(duì)于電源來說電流表應(yīng)采用外接法，即選擇圖乙所示電路圖；
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)描出的點(diǎn)作出圖象，圖象如圖所示．

（2）由圖象可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.45，則電源電動(dòng)勢(shì)：E=1.45V；
電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.45-1.00}{0.64}$≈0.70Ω；
（3）由圖象可知，第3組和第5組數(shù)據(jù)偏離直線較遠(yuǎn)并且兩組數(shù)據(jù)相差較小，故用這兩組數(shù)據(jù)計(jì)算求出的電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻誤差較大．
故答案為：（1）乙；（2）1.45；0.70；（3）3；5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析方法以及電路圖的選擇；應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法；用圖象法處理可以減小誤差，在連線時(shí)注意若出現(xiàn)誤差較大的點(diǎn)應(yīng)舍掉．