Question

5．某同學(xué)用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材：
A．電流表A₁（量程0～3A，內(nèi)阻約為0.3Ω）
B．電流表A₂（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約為2000Ω ）
D．電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約為5000Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R₁（10～10Ω，2A）
F．滑動(dòng)變阻器R₂（0～100Ω，1A）
G．被測(cè)干電池一節(jié)
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差，在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
（1）在上述器材中應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有BCEG、H（填儀器前的字母序號(hào)），實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇下圖中的乙（填“甲”或“乙”）；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U-I圖象，則干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.50V，內(nèi)電阻r=1.0Ω．
（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)出的內(nèi)阻值小于真實(shí)的內(nèi)阻值（選填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中要能保證安全和準(zhǔn)確性選擇電表；本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電阻箱和電壓表聯(lián)合測(cè)量，由實(shí)驗(yàn)原理可得出電路原理圖；
（2）由原理利用閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由數(shù)學(xué)關(guān)系可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
（3）明確電表內(nèi)阻的影響，作出電源的真實(shí)伏安特性曲線，則可比較測(cè)量值和真實(shí)值之間的關(guān)系．

解答 解：（1）在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篏．被測(cè)干電池一節(jié)，電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，電流較小，故為了讀數(shù)準(zhǔn)確，所以選擇B．電流表：量程0～0.6A，C．電壓表：量程0～3V，滑動(dòng)變阻器阻值較小有利于電表的數(shù)值變化，減小誤差，故選E．滑動(dòng)變阻器，H．開關(guān)、導(dǎo)線若干；本實(shí)驗(yàn)中電源內(nèi)阻較小，故應(yīng)選擇電流表相對(duì)電源的外接法；故實(shí)驗(yàn)電路圖選乙；
（3）由U-I圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1.50V；
內(nèi)電阻為：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.0}{0.5}$=1.0Ω；
（4）本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用，使電流表示數(shù)偏小，而當(dāng)外電路短路時(shí)，電流表分流可忽略，故可得出真實(shí)圖象如圖所示；則由圖可知，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻偏��；
故答案為：（1）BCE    乙      （2）1.50；1.0         （3）小于

點(diǎn)評(píng) 本題為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在解題時(shí)應(yīng)注意明確實(shí)驗(yàn)的原理；并且要由實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合閉合電路歐姆定律得出表達(dá)式，由圖象得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．注意掌握根據(jù)圖象法分析實(shí)驗(yàn)誤差的基本方法．