Question

11．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
①該同學(xué)先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)K打到1處，然后閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片測(cè)得幾組電壓表示數(shù)U₁和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I₁，然后作出U₁-I₁圖象，圖象的縱軸截距為b₁，橫軸截距為c₁，則電池電動(dòng)勢(shì)為b₁，內(nèi)阻為$\frac{_{1}}{{c}_{1}}$，內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）．
②該同學(xué)又將單刀雙擲開(kāi)關(guān)K打到2處，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片測(cè)得幾組電壓表示數(shù)U₂和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I₂，然后作出U₂-I₂圖象，圖象的縱軸截距為b₂，橫軸截距為c₂，則電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值無(wú)（填“有”或“無(wú)”）系統(tǒng)誤差．
③該同學(xué)認(rèn)為結(jié)合U₁-I₁圖象和U₂-I₂圖象的數(shù)據(jù)就可以排除系統(tǒng)誤差，得到較準(zhǔn)確的電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則電池電動(dòng)勢(shì)為b₂，內(nèi)阻為$\frac{_{2}}{{c}_{1}}$．（用b₁、c₁、b₂、c₂表示）

Answer 1

分析 ①明確電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可求得對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，再根據(jù)圖象分析實(shí)驗(yàn)誤差；
②明確電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)電表內(nèi)阻的影響分析系統(tǒng)誤差；
③根據(jù)①②中的分析可明確準(zhǔn)確的電動(dòng)勢(shì)和短路電流，則可求得準(zhǔn)確的內(nèi)阻表達(dá)式．

解答 解：①將單刀雙擲開(kāi)關(guān)K打到1處，然后閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，電路采用相對(duì)電源的是流表外接法；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，故E=b₁；
r=$\frac{_{1}}{{c}_{1}}$； 由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，故使電流表示數(shù)偏��；當(dāng)外電阻短路時(shí)，電壓表分流可以忽略，故說(shuō)明短路電流是準(zhǔn)確的；對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示，則可知，內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值；

②將單刀雙擲開(kāi)關(guān)K打到2處，采用了電流表相對(duì)電源的內(nèi)接法，誤差來(lái)自于電流表的分壓，而當(dāng)外電路斷路時(shí)電流表分壓可以忽略，此時(shí)電壓表示數(shù)為電源的電動(dòng)勢(shì)；故說(shuō)明此時(shí)電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量沒(méi)有誤差；
③根據(jù)以上分析可知，電動(dòng)勢(shì)的準(zhǔn)確值為b₂，而短路電流準(zhǔn)確值為c₁，則可知，內(nèi)阻r=$\frac{_{2}}{{c}_{1}}$；
故答案為：①b₁； $\frac{_{1}}{{c}_{1}}$； 偏�。虎跓o(wú)；③b₂；  $\frac{_{2}}{{c}_{1}}$；

點(diǎn)評(píng) 本題同時(shí)考查伏安法測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的兩種電流表接法中的誤差情況，要求能正確分析電路結(jié)構(gòu)，明確誤差來(lái)源，并能準(zhǔn)確分析圖象求出對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．