Question

19．某同學(xué)利用理想電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻（R₀=5Ω）一個(gè)，開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖（a）
①在圖（b）的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接．
②請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟；
A、檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖（c）所示，讀得電阻值是20；
B、將開(kāi)關(guān)S₁閉合，開(kāi)關(guān)S₂斷開(kāi)，電壓表的示數(shù)是1.49V；
C、再將開(kāi)關(guān)S₂閉合，電壓表的示數(shù)是1.16V；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁．
③使用測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是0.69（計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）．
④如果所用電壓表不是理想電壓表，所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際值偏�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�．

Answer 1

分析 ①根據(jù)電阻箱的讀數(shù)方法可得出電阻箱接入的電阻值；
②開(kāi)關(guān)s₁閉合，開(kāi)關(guān)s₂斷開(kāi)時(shí)，電壓表直接并聯(lián)在電源兩端，其示數(shù)即可電源的電動(dòng)勢(shì)；再將開(kāi)關(guān)s₂閉合時(shí)電壓表的示數(shù)，利用閉合電路歐姆定律可得出電源的電動(dòng)勢(shì)；
③根據(jù)閉合電路的歐姆定律可分析電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大時(shí)的示數(shù)與真實(shí)值的大小關(guān)系．

解答 解：①先將串聯(lián)部分用導(dǎo)線連接，再將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器及開(kāi)關(guān)S₂的兩端；
電阻箱只有×10檔位有示數(shù)為2，故電阻箱的接入電阻應(yīng)為2×10=20Ω；
②A、由題意可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為1.49V，當(dāng)接入電阻箱時(shí)，路端電壓為1.16V；由電路歐姆定律可知電路中電流為：I=$\frac{1.16}{20}$=0.058A；
則內(nèi)電阻與R₀之和為r+R₀=$\frac{1.49-1.16}{0.058}$=5.69Ω；故內(nèi)電阻r=5.69-5=0.69Ω；
③、將開(kāi)關(guān)S₂ 閉合，電壓表的示數(shù)是1.16V；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁．
④、因電壓表內(nèi)阻不能忽略，故電路中電流存在，電壓表示數(shù)為電源的輸出電壓，要比電動(dòng)勢(shì)要�。�
故答案為：①如圖；（2）20Ω；（3）0.69Ω；（4）�。�

點(diǎn)評(píng) 本題在求內(nèi)阻時(shí)要注意電壓表測(cè)得的并非路端電壓而是路端電壓減去R0兩端的電壓，故在求內(nèi)阻時(shí)應(yīng)減去R₀．