Question

9．用如圖1所示電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R₀起保護(hù)作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

（a）電流表（量程0.6A）、（b）電流表（量程3A）；
（c）電壓表（量程3V  ）    （d） 電壓表（量程15V）；
（e）定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）；
（f）定值電阻（阻值10Ω、額定功率10W）；
（g）滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）；
（h）滑動變阻器（阻值范圍0～100Ω、額定電流1A）．
（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，電流表應(yīng)選擇a；電壓表應(yīng)選擇c定值電阻R₀應(yīng)選擇e，滑動變阻器R應(yīng)選擇g．
（2）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是電流表的分壓．
（3）根據(jù)描出的圖象（圖2）可得E=1.49V，r=0.91Ω

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律估算電路中的電流，根據(jù)安全及準(zhǔn)確性原則可選出電流表及電壓表；根據(jù)電源內(nèi)阻的大小可判斷保護(hù)電阻的大小，及滑動變阻器的阻值大��；
（2）分析電路中的各電表的特點(diǎn)，找出其產(chǎn)生的作用，即可得出誤差產(chǎn)生的原因．
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，再結(jié)合圖象的性質(zhì)即可明確電源的電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由于電源是一節(jié)干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護(hù)電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大，故定值電阻選擇e；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象．
（2）關(guān)于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏�。�本實(shí)驗(yàn)中由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比測量值��；
（3）由U=E-Ir可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動勢，圖象的斜率表示內(nèi)電阻，故由圖可知E=1.49V；
內(nèi)阻R₀+r=$\frac{1.49-0.8}{0.36}$=1.91Ω；故r=1.91-1=0.91Ω；
故答案為：（1）a，c，eg；（2）電流表的分壓作用；（3）1.49；0.91．

點(diǎn)評 本題考查測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)儀器的選擇是考試中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在學(xué)習(xí)中要注意掌握好其安全、準(zhǔn)確的原則，同時注意滑動變阻器的電路中的應(yīng)用規(guī)律．