Question

6．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個既可以測電阻由可以測電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)室提供了一下實(shí)驗(yàn)器材：
電源E（電動勢為6V，內(nèi)阻約為1Ω）
定值電阻R₀（阻值約為5Ω）
電流表A（量程30mA，內(nèi)阻約為0.5Ω）
電流表B（量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）
電壓表C（量程8V，內(nèi)阻約為5kΩ）
電壓表D（量程4V，內(nèi)阻約為3kΩ）
滑動變阻器F（阻值0-10Ω）
滑動變阻器G（阻值0-500Ω）
根據(jù)題中所給信息，請回答以下問題

（1）電流表應(yīng)選B，滑動變阻器應(yīng)選F；（選填器材代號）
（2）該同學(xué)操作正確無誤，用U₁、U₂、I分別表示電表、、的讀數(shù)，其數(shù)據(jù)如表所示：

I（A）	0.30	0.35	0.40	0.45	0.50	0.55
U1（V）	5.68	5.61	5.57	5.51	5.48	5.40
U2（V）	1.44	1.69	1.91	2.16	2.39	2.62

根據(jù)表中數(shù)據(jù)求得定值電阻R₀=4.8Ω（保留兩位有效數(shù)字），其測量值＜真實(shí)值（填＞、＜或=）；該同學(xué)同時利用上表測得的數(shù)據(jù)求得電源的電動勢和內(nèi)阻，由誤差分析可知，電動勢的測量值＜電動勢的真實(shí)值（填＞、＜或=）．
（3）該同學(xué)進(jìn)一步利用一個輔助電源E′，采用如圖乙所示的電路測量電源的電動勢，測量過程中，調(diào)節(jié)R后再調(diào)節(jié)R₁，使得A₁的示數(shù)變?yōu)?，測得多組數(shù)據(jù)，這樣，電源電動勢值=電源電動勢的真實(shí)值（填＞、＜或=）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)給出的電源電動勢和保護(hù)電阻由歐姆定律可求得電流，從而確定電流表，再根據(jù)滑動變阻器的作用可明確應(yīng)選用的滑動變阻器；
（2）明確電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)歐姆定律即可求得電阻的阻值；根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，明確測量電動勢的誤差情況；
（3）分析補(bǔ)償電源的作用，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確是否存在實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）電源電動勢為6V，保護(hù)電阻為5Ω，則電流約為：I=$\frac{E}{{R}_{0}+r}$=$\frac{6}{1+5}$=1A，故為了能準(zhǔn)確測量，電流表應(yīng)選擇B；因內(nèi)電阻較小，故滑動變阻器應(yīng)選擇較小的F；
（2）由電路圖可知，U₂為電阻兩端的電壓，電流表示數(shù)為R中的電流，由圖可知電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)成正比，則可知，定值電阻的阻值為：
R₀=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{1.44}{0.30}$=4.8Ω；
由于采用了電流表外接法，故測量出的電流較大，則由歐姆定律可知，測量值小于真實(shí)值；如果用來測量電動勢和內(nèi)電阻，由于采用相對電源的電流表外接法，因此由于電壓表分流作用而使電流表示數(shù)偏小，則測出的電動勢偏��；
（3）由于電壓表電支路中電流為零，故電壓表不再分流，則此時電流表測出的電流為干路電流，電壓表示數(shù)為路端電壓，因此測量結(jié)果是準(zhǔn)確的．
故答案為：（1）B，F(xiàn)；（2）4.8，＜，＜；（3）=

點(diǎn)評 本題考查利用補(bǔ)償法求解電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，分析實(shí)驗(yàn)電路圖，從而明確實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法以及實(shí)驗(yàn)誤差分析方法．