Question

11．某同學(xué)在做“用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E（約3V）和內(nèi)電阻r”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，部分器材參數(shù)如下：電壓表（量程3V），電流表（量程0.6A），定值電阻R₀（阻值為3Ω），滑動(dòng)變阻器R（阻值約30Ω）．按如圖甲所示的電路圖連接實(shí)物電路，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測(cè)出了6組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)并在圖乙上描點(diǎn)如圖所示，請(qǐng)完成圖象；并根據(jù)圖象得出該電池的電動(dòng)勢(shì)E=3.00 V，電池內(nèi)阻r=3.41Ω（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字）．測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)E與真實(shí)值相比偏偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象，然后根據(jù)圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻．明確由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大使得電壓表產(chǎn)生分流作用，造成電流表測(cè)出的電流小于通過(guò)電源的電流，從而產(chǎn)生誤差；分析誤差時(shí)，可采用“等效電源”法，即可把電壓表與電源看做一“等效電源”，然后根據(jù)“電源電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)電源的路端電壓”，然后討論即可

解答 解：根據(jù)給出的點(diǎn)作出對(duì)應(yīng)的圖象，則由U=E-Ir可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為E=3.00V；
內(nèi)阻r+R₀=$\frac{3.00-1.5}{0.44}$=3.41Ω；
解得r=3.41-3=0.41Ω；
由圖可知，電路采用電流表外接法，由于電壓表的分流作用導(dǎo)致電流表測(cè)出的電流小于干路的總電流，從而造成誤差；
可采用等效電源法分析誤差大小：把電壓表與電源看做一“等效電源”，根據(jù)E′=U可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值應(yīng)等于等效電源的外電路斷開(kāi)時(shí)的路端電壓，由于等效電源的外電路斷開(kāi)時(shí)，電壓表與電源仍然組成一閉合電路，所以電源的路端電壓將小于電動(dòng)勢(shì)，即電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值比真實(shí)值偏小．
故答案為：（1）3.00；0.41；偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)，注意可以利用“等效電源”法分析誤差大小，即可把“電壓表”與“電源”看做一個(gè)“等效電源”，然后結(jié)合閉合電路歐姆定律討論即可．