Question

某同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做《測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有以下器材：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約為4V，內(nèi)阻約為2Ω）；一個(gè)阻值未知的電阻R₀；電壓表（內(nèi)阻很大，有5V、15V兩個(gè)量程）兩塊；電流表（量程0-500mA，內(nèi)阻約為5Ω）；滑動(dòng)變阻器A（20Ω，3A）；滑動(dòng)變阻器B（200Ω，0.2A）；開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．
該同學(xué)想在完成學(xué)生實(shí)驗(yàn)的同時(shí)測(cè)出定值電阻R₀的阻值，他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路．  實(shí)驗(yàn)時(shí)他用U₁、U₂、I分別表示電表V₁、V₂、A的讀數(shù)，在將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到不同位置時(shí)，記錄了U₁、U₂、I的一系列值．其后他在兩張坐標(biāo)紙上各作了一個(gè)圖線來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻以及定值電阻R₀的值．
根據(jù)題中所給信息回答下列問(wèn)題：
（1）在電壓表V₁接入電路時(shí)應(yīng)選擇

5V

量程，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選

A

（填器材代號(hào)“A”或“B”）；
（2）在作圖線時(shí)，用來(lái)計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻圖線的縱、橫坐標(biāo)軸應(yīng)該分別代表

U_l

，

I

；用來(lái)計(jì)算定值電阻R₀圈線的縱、橫坐標(biāo)軸應(yīng)該分別代表

U₁-U₂

、

I

；（填“U₁、U₂、I”或由他們組成的算式）
（3）若實(shí)驗(yàn)中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無(wú)錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的定值電阻R₀值

大于

實(shí)際值（橫線上選填“大于、等于或小于”）；如果實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻誤差較大，在不考慮偶然誤差及電表內(nèi)阻的影響外，原因還可能是

未知電阻R₀的阻值太大

．

Answer 1

分析：（1）電壓表應(yīng)選擇較小的量程，有利于讀數(shù)減小誤差，為操作方便并得到較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，滑動(dòng)變阻器選用較小阻值．
（2）計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的圖線應(yīng)為路端電壓U₁與干路電流I的關(guān)系圖線，計(jì)算定值電阻R₀的圖線應(yīng)為R₀兩端的電壓（U₁-U₂）與電流I的關(guān)系圖線；
（3）R₀兩端的電壓（U₁-U₂）沒(méi)有誤差，電流表示數(shù)比R₀的實(shí)際電流偏小，所以R₀的測(cè)量值偏大．

解答：解：（1）待測(cè)電動(dòng)勢(shì)4V，電壓表的量程應(yīng)選擇5V，有利于讀數(shù)減小誤差，
滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)范圍較大且便于操作，應(yīng)選擇0～20Ω的滑動(dòng)變阻器A；
（2）計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的圖線應(yīng)為路端電壓U₁與干路電流I的關(guān)系圖線，縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動(dòng)勢(shì)，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大小．
計(jì)算定值電阻R₀的圖線應(yīng)為R₀兩端的電壓（U₁-U₂）與電流I的關(guān)系圖線；直線的斜率代表的定值電阻R₀
（3）R₀兩端的電壓（U₁-U₂）沒(méi)有誤差，電流表示數(shù)比R₀的實(shí)際電流偏小，故R₀的測(cè)量值偏大．
如果實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻誤差較大，在不考慮偶然誤差及電表內(nèi)阻的影響外，原因還可能是未知電阻R₀的阻值太大．
故答案為：（1）5V；A  （2）U_l，I；U_l一U₂，I
（3）大于；未知電阻R₀的阻值太大．

點(diǎn)評(píng)：解決該題關(guān)鍵要掌握測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理和明確電阻的測(cè)量方法、原理和實(shí)驗(yàn)誤差的處理．