Question

11．按圖1所示的電路測量完全相同的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，其中R為電阻箱，R₀為定值電阻，干電池的工作電流不宜超過0.5A．實驗室提供的器材如下：
電流表（量程0～0.6～3.0A）
電阻箱（阻值范圍0～999.9Ω）
定值電阻若干電鍵、導(dǎo)線若干．

（1）在下面提供的四個定值電阻中，保護電阻R₀應(yīng)選用A（填寫阻值相應(yīng)的字母）．
A．5ΩB．20ΩC．50ΩD．100Ω
（2）根據(jù)電路圖，請在圖2中畫出連線，將器材連接成實驗電路．
（3）實驗時，改變電阻箱R的值，記錄下電流表A的示數(shù)I，得到若干組R、I的數(shù)據(jù)．
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的R-$\frac{1}{I}$圖線，由此得出每節(jié)干電池的電動勢為1.5V（保留兩位有效數(shù)）．按照此實驗方法，內(nèi)電阻的測量值與真實值相比偏大．（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）在實驗中讓小球能做平拋運動，并能描繪出運動軌跡，該實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵是每次小球拋出的初速度要相同而且水平，因此要求從同一位置多次無初速度釋放．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I（R+r）變形，得到R與$\frac{1}{I}$的關(guān)系式，由數(shù)學(xué)知識分析R-$\frac{1}{I}$圖象的斜率和截距的意義，即可求出電源的電動勢和內(nèi)阻．

解答 解：①兩節(jié)干電池的電動勢是3V，干電池的工作電流不宜超過0.5A．所以電路總電阻不小于6Ω，
所以保護電阻R₀應(yīng)選用A．
②根據(jù)電路圖，請在圖2中畫出連線，將器材連接成實驗電路，如圖：
③根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I（R+r）變形，得到R與$\frac{1}{I}$的關(guān)系式，
R=E•$\frac{1}{I}$-r-R₀ ．
根據(jù)數(shù)學(xué)知識得知，R-$\frac{1}{I}$圖象的斜率等于電源的電動勢E，縱軸截距的絕對值等于電源的內(nèi)阻r．
則由圖象得到斜率為k≈1.5V=的電動勢 E=k=1.5V；
按照此實驗方法，電動勢的測量值與真實值相比相等，
沒有考慮電流表的內(nèi)阻，即實際內(nèi)阻r=b-R₀-R_A，所以內(nèi)電阻的測量值與真實值相比偏大．
故答案為：（1）A
②連接如圖
③1.5V，偏大

點評 掌握如何讓小球做平拋運動及平拋運動軌跡的描繪，明確該實驗成功的關(guān)鍵，同時培養(yǎng)學(xué)生利用平拋運動規(guī)律去分析與解決問題的能力．