Question

17．某同學到實驗室做“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗臺上有以下器材：
待測電源（電動勢約為4V，內(nèi)阻約為2Ω）
一個阻值未知的電阻R₀
電壓表（內(nèi)阻很大，有5V、15V兩個量程）兩塊
電流表（內(nèi)阻約為5Ω，量程500mA）
滑動變阻器A（0～20Ω，3A）
滑動變阻器B（0～200Ω，0.2A）
電鍵一個，導線若干．
該同學想在完成學生實驗“測電源電動勢和內(nèi)阻”的同時測出定值電阻R₀的阻值，設計了如圖所示的電路．實驗時他用U₁、U₂、I分別表示電表V₁、V₂、A的讀數(shù)．在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時，記錄了U₁、U₂、I的一系列值．其后他在兩張坐標紙上各作了一個圖線來處理實驗數(shù)據(jù)，并計算了電源電動勢、內(nèi)阻以及定值電阻R₀的阻值．
根據(jù)題中所給信息解答下列問題：
①在電壓表V₁接入電路時應選擇的量程是5V，滑動變阻器應選擇A．（填器材代號“A”或“B”）
②在坐標紙上作圖線時，用來計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線的橫坐標軸、縱坐標軸分別應該用U₁、I表示；用來計算定值電阻R₀的圖線的橫坐標軸、縱坐標軸分別應該用U₁-U₂、I表示．（填“U₁、U₂、I”或由它們組成的算式）
③若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤，實驗中測得的定值電阻R₀的值大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）其真實值．

Answer 1

分析 ①電壓表應選擇較小的量程，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，滑動變阻器選用較小阻值．
②計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線應為路端電壓U₁與干路電流I的關(guān)系圖線，計算定值電阻R₀的圖線應為R₀兩端的電壓（U₁-U₂）與電流I的關(guān)系圖線；
③R₀兩端的電壓（U₁-U₂）沒有誤差，電流表示數(shù)比R₀的實際電流偏小，所以R₀的測量值偏大．

解答 解：①待測電動勢4V，電壓表的量程應選擇5V，有利于讀數(shù)減小誤差，滑動變阻器調(diào)節(jié)范圍較大且便于操作，應選擇0～20Ω的滑動變阻器A；
②計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線應為路端電壓U₁與干路電流I的關(guān)系圖線，縱坐標的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大�。�
計算定值電阻R₀的圖線應為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，
③R₀兩端的電壓（U₁-U₂）沒有誤差，電流表示數(shù)比R₀的實際電流偏小，故R₀的測量值偏大．
如果實驗中測得的電源電動勢和內(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：①5V；A；②U₁；I；U₁-U₂；I；③大于

點評 解決該題關(guān)鍵要掌握測定電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理和明確電阻的測量方法、原理和實驗誤差的處理．