Question

13．為了測定一組干電池的電動勢和內(nèi)電阻，提供了下列器材：
A．待測的干電池
B．電流表A₁
C．電流表A₂
D．滑動變阻器R（0～20Ω，2A）
E．定值電阻R₀（2kΩ）
F．開關和導線若干
某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設計了如圖甲所示的電路來完成實驗
（1）在實驗操作過程中，如將滑動變阻器的滑片P向右滑動，則電流表A₁的示數(shù)將變�。ㄟx填“變大”、“不變”或“變小”）．
（2）圖乙為該同學利用測出的實驗數(shù)據(jù)繪出的兩個電流變化圖線，其中I_A、I_B，分別代表兩電流表的示數(shù)，但不清楚分別代表哪個電流表的示數(shù)．請你由圖線計算被測電池的電動勢E=3V，內(nèi)阻r=2Ω．
（3）用上述方法測出的電池電動勢E和內(nèi)電阻r與真實值相比D．
（A）E偏大，r偏小　　 （B）E偏小，r偏大
（C）E偏大，r偏大　　 （D）E偏小，r偏�。�

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器在電路中應起到調(diào)節(jié)電流的作用，滑片P向右滑動時 R值減小，電流表1的示數(shù)和電流表2的示數(shù)都變化，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律和閉合電路歐姆定律進行分析即可明確示數(shù)的變化．
（2）由閉合電路歐姆定律可得出與題目中給出儀器有關的表達式，再由數(shù)學規(guī)律可得出電動勢和內(nèi)電阻．
 （3）分析電路中電表內(nèi)阻的影響，從而明確實驗誤差，找出電動勢和內(nèi)阻與真實值之間的關系．

解答 解：（1）滑動變阻器在電路中應起到調(diào)節(jié)電流的作用，滑片P向右滑動時R接入阻值減小，與滑動變阻器串聯(lián)的電流表示數(shù)變小，而與之并聯(lián)的電流表示數(shù)增大；故電流傳感器2的示數(shù)變大，電流傳感器1的示數(shù)變�。�
（2）由閉合電路歐姆定律以及對應的圖象可知，I₁與定值電阻串聯(lián)充當電壓表使用，則有：
     I₁R₀=E-（I₁+I₂）r
變形得：I₁=$\frac{E}{R_{0}+r}$-$\frac{r}{R_{0}+r}$I₂；
由數(shù)學知可得：圖象中的k=$\frac{r}{R_{0}+r}$；b=$\frac{E}{R_{0}+r}$；
由圖可知：b=1.50；k=$\frac{1.35-1.05}{0.45-0.15}$×10^-3=1×10^-3；
故解得：E=3V，r=2Ω；
（3）本題中傳感器1與定值電阻串聯(lián)充當電壓表使用； 本實驗中由于電流表1的分流，使電流表2中電流測量值小于真實值，而所測量并計算出的電壓示數(shù)是準確的，當電路短路時，電壓表的分流可以忽略不計，故短路電流為準確的，則圖象應以短流電流向左下移動，故圖象與縱坐標的交點減小，圖象的斜率減小，故電動勢減小，內(nèi)阻小于真實值；故D正確，ABC錯誤．
故答案為：（1）變��；（2）3，2；（3）D．

點評 本題考查電源的電動勢和內(nèi)電阻的測量，要注意根據(jù)實驗原理分析誤差產(chǎn)生的原因，并根據(jù)誤差的大小選擇實驗電路；注意實驗原理是實驗的核心，要理解并掌握牢固； 同時注意正確分析電表內(nèi)阻的影響．