Question

3．用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)ε和內(nèi)電阻r，所給的器材有：
A：電壓表：0-3-15V；
B：電流表：0-0.6-3A；
C：變阻器R₁（總電阻20Ω），以及電鍵S和導(dǎo)線若干．

①實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)該選圖1中乙圖（填“甲”或“乙”）．
②電壓表應(yīng)選用的量程為0-3V；
電流表應(yīng)選用的量程為0-0.6A．
③如圖2所示的U-I圖上是由實(shí)驗(yàn) 測(cè)得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出的點(diǎn)，請(qǐng)你畫出U-I圖線，并由圖線求出ε=1.55V，r=0.55Ω．
④若考慮電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，則r_測(cè)小于r_真．

Answer 1

分析 待測(cè)電池應(yīng)用舊電池，所以不允許通過(guò)大電流，否則電池很快發(fā)熱而導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)，從而若用選取電流表和電壓表的量程；由電流表的讀數(shù)要求結(jié)合閉合電路歐姆定律可求出電路中需要的最大電阻，從而可選出變阻器；根據(jù)U=E-Ir可知斜率和截距的含義，從而根據(jù)求出U-I圖象可求出E和r．分析電表的內(nèi)阻所產(chǎn)生的誤差即可．

解答 解：①由于電池內(nèi)阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)選外接法（相對(duì)電源來(lái)說(shuō)）；故選乙圖；
②因電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，所以電壓表應(yīng)選用0-3V；
因?yàn)殡姵夭辉试S通過(guò)大電流，所以電流表應(yīng)選用0-0.6A，
③圖線如圖所示，由U=E-Ir可知，E=1.52V，r=$\frac{1.52-1.0}{0.95}$Ω=0.55Ω

④由圖示可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的U-I圖象如圖所示，由圖象可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值；內(nèi)阻也小于真實(shí)值；

故答案為：①乙；②0-3V；0-0.6A  ③如圖所示； 1.52、0.55；④小于

點(diǎn)評(píng) 本題全面考查了測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，要注意實(shí)驗(yàn)誤差分析，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、知道實(shí)驗(yàn)誤差的原因、應(yīng)用圖象進(jìn)行分析即可正確解題．