Question

13．某實驗小組用如下所示實驗電路測三節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)阻，定值電阻R₀=3Ω．
（1）閉合電鍵前，滑動變阻器的滑片應移動到最左（填“左”或“右”）端，閉合電鍵后，在連續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的過程中，電壓表V₂的示數(shù)增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）根據(jù)實驗測得的兩個電壓表的多組示數(shù)，作出U₁-U₂圖象，如圖所示，由此得到電池組的電動勢E=4.5V，內(nèi)阻r=3Ω．

（3）本實驗引起系統(tǒng)誤差的主要原因有電壓表的分流作用．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器采用限流接法時，為保護電路閉合開關前滑片要置于阻值最大處；分析清楚電路結構，根據(jù)電路結構判斷電壓表示數(shù)如何變化．
（2）根據(jù)電路圖應用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖示圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻；
（3）根據(jù)電路圖分析實驗誤差來源；明確電表應視為可以讀出示數(shù)的電阻進行分析．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為保護電路安全，閉合開關前滑片由置于最左端；
移動滑片過程，滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路總電阻減小，由閉合電路的歐姆定律可知，
電路電流增大，定值電阻兩端電壓增大，電壓表V₂的示數(shù)增大．
（2）由圖示電路圖可知，電源電動勢：E=U₁+Ir=U₁+$\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}$r，整理得：U₁=E-$\frac{r}{{R}_{0}}$U₂，
則：U₁-U₂圖象圖象的截距：b=E=4.5V，圖象斜率：k=$\frac{r}{{R}_{0}}$=$\frac{4.5-1.0}{3.5}$=1，解得：r=kR₀=3Ω．
（3）由于電壓表的分流作用，流過電源的電流大于$\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}$，這是造成實驗誤差的原因．
故答案為：（1）左；增大；（2）4.5V；3Ω；（3）電壓表的分流作用．

點評 本題考查了測電源電動勢與內(nèi)阻實驗，分析清楚電路結構、知道實驗原理是解題的關鍵，應用閉合電路歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式可以解題．