Question

某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻．提供的器材有，電壓表（0～3V）、電流表（0～0.6A）、滑動變阻器有R₁（10Ω，2A）和R₂（100Ω，0.1A）各一只．①實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)選用______ （填“R₁”或“R₂”）．在實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U-I圖線，由圖可求出該電源電動勢E=______V；內(nèi)阻r=______Ω．（保留三位有效數(shù)字）
②在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路．
③電動勢測量值______真實(shí)值，內(nèi)電阻測量值______真實(shí)值．（ 填＜，＞，=）

Answer 1

【答案】分析：（1）因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減小．由閉合電路歐姆定律分析U-I圖象的縱軸截距和斜率的意義，可求出電動勢和內(nèi)阻．
（2）對照電路圖，按順序連接電路．
（3）本實(shí)驗(yàn)中誤差來自由沒有分析電流表與電壓表的內(nèi)阻；則通過電表對電路的影響作出真實(shí)值與測量值間的圖象，由圖象可分析其誤差情況；
解答：解：（1）滑動變阻器在選擇時(shí)要求阻值大于待測電阻阻值，但阻值也不能太大，那樣調(diào)節(jié)不方便，故滑動變阻器應(yīng)選R₁．
由閉合電路歐姆定律U=E-Ir得知，當(dāng)I=0時(shí)，U=E，U-I圖象斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，縱截距即為電動勢E=1.46V
   r===1.78Ω．
（2）對照電路圖，按電流方向連接電路，如圖所示．
（3）圖中由于電壓表測量值小于電源真實(shí)的路端電壓；但當(dāng)外電路斷開時(shí)，電流表的分壓可以忽略，故本接法中電動勢是準(zhǔn)確的；而測量的電壓小于真實(shí)值，故由圖象可知測量的內(nèi)阻大于真實(shí)值；
故答案為：①R₁；1.46；1.78；②如圖所示；
③=；＞
點(diǎn)評：本題中誤差分析采用圖象法，關(guān)鍵在于明確電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響；注意極限法的應(yīng)用從而正確得出圖象．