Question

1．在“測(cè)定一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）第一組同學(xué)利用如圖中的圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，現(xiàn)備有以下器材：
A、干電池1節(jié)；B、滑動(dòng)變阻器（0～20Ω）；C、滑動(dòng)變阻器（0～1kΩ）；D、電壓表（0～3V）；E、電流表（0～0.6A）；F、電流表（0～3A）；G、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．
其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選B，電流表應(yīng)選E．（只填器材前的序號(hào)）；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖所示的U-I圖線，則被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.45V，內(nèi)電阻r=0.90Ω．
（2）第二組同學(xué)也利用圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量另一節(jié)干電池，初始時(shí)滑片P在最左端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向右滑過(guò)一段距離x后電流表才有讀數(shù)，于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖丙所示，則根據(jù)圖象可知，電池的電動(dòng)勢(shì)為1.50V，內(nèi)阻為1.0Ω．
（3）由于電壓表的分流作用，使測(cè)出的E測(cè)與真實(shí)值比較：E_測(cè)＜E_真，（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻．
（2）由兩圖可得出兩電表對(duì)應(yīng)的示數(shù)，則由閉合電路歐姆定律可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路分析實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源，分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，兩滑動(dòng)變阻器均能保證電路安全，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選B，由于電路中電流較小，因此電流表應(yīng)選E，
由圖乙所示圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.45，則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.45V，電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}=\frac{1.45-1.00}{0.50}=0.90Ω$，
（2）由圖可知當(dāng)I₁=0.15A時(shí)，U₁=1.35V；
當(dāng)I₂=0.30A時(shí)，U₂=1.20A；
根據(jù)U-E-Ir得：
1.35=E-0.15r
1.20=E-0.30r
解得：E=1.50V r=1.0Ω
（3）由圖1所示電路圖可知，相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)，電流表采用外接法，由于電壓表分流，電流測(cè)量值小于真實(shí)值，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的U-I圖象如圖所示：

電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻，
由圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值．
故答案為：（1）B、E、1.45、0.9；（2）1.50、1.0；（3）＜

點(diǎn)評(píng) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)中選擇儀表是常見(jiàn)的一種題型，要求學(xué)生能按照安全性和準(zhǔn)確性的要求進(jìn)行分析，一定要注意判斷圖象與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)是不是短路電流．