Question

7．某同學(xué)利用伏安法測(cè)某一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比不可忽略．該同學(xué)分別依據(jù)（甲）、（乙）兩種測(cè)量電路，測(cè)量出多組相關(guān)U、I數(shù)據(jù)，并作出如（丙）所示U-I圖線．

（1）請(qǐng)按如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，在丁圖上用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將缺少的兩根導(dǎo)線補(bǔ)畫(huà)上，使電路連接完整．
（2）若按照?qǐng)D甲所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的測(cè)量值與真實(shí)值相比較的情況是：E_測(cè)＜E_真；r_測(cè)＜r_真．（填“＞”、“=”或“＜”）
（3）結(jié)合（甲）、（乙）兩種測(cè)量電路，根據(jù)圖（丙）所示圖線數(shù)據(jù)，可知電源的電動(dòng)勢(shì)為1.50V，電源的內(nèi)阻為2.14Ω．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（4）將該實(shí)驗(yàn)待測(cè)電池標(biāo)記為電池A；另外有一相同電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻為2Ω的電池標(biāo)記為電池B，若選用這兩種電池直接給一定值電阻R=2Ω供電，應(yīng)選用B（填“電池A”或“電池B”）能使電源輸出功率更大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖；
（2）明確電路接法，根據(jù)電表內(nèi)阻的影響分析誤差情況；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，明確兩種接法得出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的誤差情況，從而分析準(zhǔn)確的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
（4）根據(jù)電源輸出功率的性質(zhì)進(jìn)行分析，明確當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大．

解答 解：（1）根據(jù)圖甲可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；
（2）圖甲采用的是相對(duì)電源的電流表外接法，由于電壓表的分流作用，使電流表示數(shù)偏��；而當(dāng)外電路短路時(shí)，電壓表分流可以忽略，因此可知，真實(shí)值和測(cè)量值作出的圖象與橫軸交點(diǎn)相同，但測(cè)量值偏左，則可知，測(cè)量出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻均偏��；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，采用圖乙接法時(shí)，電動(dòng)勢(shì)是準(zhǔn)確的，但由于電流表的內(nèi)阻影響，所測(cè)出的內(nèi)阻偏大，因此可知丙圖中與縱軸交點(diǎn)較高的圖象表示乙圖得出的圖象，由圖可知，電動(dòng)勢(shì)為1.50V，而采用甲圖時(shí)，短路電流是準(zhǔn)確的，則可知，短路電流為0.7A，則內(nèi)阻r=$\frac{1.5}{0.7}$=2.14Ω；
（4）根據(jù)電源的輸出功率規(guī)律可知，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，因此應(yīng)采用B電源為電阻供電時(shí)，輸出功率最大．
故答案為：（1）如圖所示
（2）＜；＜
（3）1.50；2.14．
（4）B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，本題主要考查了誤差分析和數(shù)據(jù)處理的方法，要注意兩種接法的區(qū)別，明確甲圖中測(cè)量值均偏小，而乙圖中電動(dòng)勢(shì)準(zhǔn)確但內(nèi)阻偏大，且誤差較大．