Question

14．某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室提供了以下一些器材可供選擇：
A、電流表A₁（量程為0～3A，1.0Ω）
B、電流表A₂（量程為0～0.6A，1.0Ω）
C、電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻50kΩ）
D、滑動變阻器R₁（最大阻值約10Ω）
E、滑動變阻器R₂（最大阻值約100Ω）
F、干電池的電動勢約為1.5V
G、開關(guān)s和導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用B滑動變阻器應(yīng)選用D
（2）在實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示的U-I圖象，由圖可較準(zhǔn)確地求出電源電動勢E=1.47V；內(nèi)阻r=1.86Ω（保留三位有效數(shù)字）．
（3）由于所選的電流表、電壓表不是理想表，則所測得電源電動勢的值應(yīng)比真實(shí)值偏�。�（填“偏大”、“相等”或“偏小”）電源的內(nèi)阻應(yīng)比真實(shí)值偏�。�（填“偏大”、“相等”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全和準(zhǔn)確性原則分析實(shí)驗(yàn)器材；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律以及圖象進(jìn)行分析，由數(shù)學(xué)規(guī)律即可求出電源電動勢與內(nèi)阻．
（3）根據(jù)電路分析實(shí)驗(yàn)誤差，明確誤差來自于電壓表的分流使電流表示數(shù)偏�。�

解答 解：（1）由圖可知，電流最大值約為0.34A，故電流表選擇B；因電動勢較小，內(nèi)阻較小，故為了便于控制調(diào)節(jié)，滑動變阻器選擇總阻值為10Ω的D；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：U=E-Ir，則可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動勢，故E=1.47V，
圖象的斜率表示內(nèi)阻，故r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.47-0.8}{0.36}$=1.86Ω；
（3）由電路圖可知，本實(shí)驗(yàn)采用電流表相對電源的外接法，因電壓表的分流使電流表示數(shù)偏小；而當(dāng)外電路短路時(shí)，電壓表分流可忽略，則作出實(shí)際圖象如圖中虛線所示；由圖可知，電動勢和電阻均偏小；
故答案為：（1）B；D；（2）1.47；1.86；（3）偏小，偏�。�

點(diǎn)評 本題考查了測量電動勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中的儀表選擇、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理以及實(shí)驗(yàn)誤差分析等，應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，要掌握圖象的分析方法，從而準(zhǔn)確求解電動勢和內(nèi)電阻．