Question

13．利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻（約為幾歐）．要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差．

（1）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)該選擇圖中的甲．（填“甲”或“乙”）
（2）現(xiàn)有電流表（0〜0.6A）、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：
A．電壓表（0〜15V）
B．電壓表（0〜3V）
C．滑動(dòng)變阻器（0〜50Ω）
D．滑動(dòng)變阻器（0〜500Ω）
實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用B；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用C．（填相應(yīng)器材前的字母）
（3）某實(shí)驗(yàn)小組為了探究?jī)煞N實(shí)驗(yàn)方案對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，部分同學(xué)采用電路圖甲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，作出的U-I圖象如圖丙所示；另一部分同學(xué)采用電路圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，作出U-I的圖象如圖丁所示，該實(shí)驗(yàn)小組在討論實(shí)驗(yàn)方案時(shí)發(fā)現(xiàn)，兩種實(shí)驗(yàn)方案結(jié)合可以消除系統(tǒng)誤差，則該干電池的電動(dòng)勢(shì)E=U₂，內(nèi)阻r=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{1}}$．（用圖中符號(hào)表示）

Answer 1

分析 （1）明確電表內(nèi)阻帶來(lái)的影響，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和誤差情況分析電路圖；
（2）根據(jù)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻估算值進(jìn)行分析，從而確定選用的電表；
（3）明確兩種接法中電表內(nèi)阻的影響，從而分析出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的真實(shí)值．

解答 解：（1）由于電流表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻接近，故如果采用乙電路圖時(shí)，內(nèi)阻測(cè)量的誤差太大，故應(yīng)采用甲電路圖；
（2）一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V，故電壓表應(yīng)選擇3V量程，故選B；因電源內(nèi)阻較小，因此滑動(dòng)變阻器采用總阻值較小的C即可準(zhǔn)確調(diào)節(jié)；
（3）采用乙電路圖時(shí)，由于電流表的分壓而存在誤差，當(dāng)外電路斷路時(shí)，電流表分壓可以忽略，此時(shí)電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)，故E=U₂；
而采用甲電路時(shí)，由于電壓表的分流而存在誤差，當(dāng)外電路短路時(shí)，電壓表的分流可以忽略，此時(shí)短路電流即為I₁，則可知，內(nèi)阻r=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{1}}$；
故答案為：（1）甲；（2）B；C；（3）U₂；$\frac{{U}_{2}}{{I}_{1}}$

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)，本實(shí)驗(yàn)要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法，能正確分析實(shí)驗(yàn)中誤差來(lái)源和誤差的分析方法．