Question

小寧同學(xué)嘗試用新鮮的馬鈴薯來當(dāng)“電池”，并想測定該“電池”的電動勢。

實驗室提供：靈敏電流計G（內(nèi)阻未知，量程為300μA） ，電阻箱（0—9999.9Ω），鋅板、鉛板各一塊，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。按照圖1連好電路來測量該“馬鈴薯電池”的電動勢，調(diào)節(jié)電阻箱，得到了多組數(shù)據(jù)，可求出該電池的電動勢E測。利用該電路求得的電池的電動勢E測與真實值E真之間的關(guān)系為E測 E真（填“大于”、“小于”或 “等于”）

（2）小華認(rèn)為利用第（1）題的電路也可以求得電池的內(nèi)電阻，但是由于G表內(nèi)阻未知，不是很精確，為了精確測量出電池的內(nèi)電阻應(yīng)先測出G表內(nèi)阻Rg。他按照圖2連好電路（其中電位器相當(dāng)于阻值極大的滑動變阻器，G1、G2為與G完全相同的電表），請在下面的方框圖中畫出圖2中的電路原理圖。實驗中的具體操作如下：

①S1閉合前，調(diào)節(jié)電位器阻值達到最大，閉合S1、S2，斷開S3；

②調(diào)節(jié)電位器使G1、G2示數(shù)均為I=200μA；

③保持電位器阻值不變，閉合S1、S3，斷開S2；

④調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使G1示數(shù)μA；

⑤讀出電阻箱的數(shù)值R。

通過上面的實驗過程可以求得電流表G1的內(nèi)阻為 ，本實驗采是的是 的物理思想。

（3）小明想利用圖像法處理（1）中的實驗數(shù)據(jù)，更為精確地測量該“馬鈴薯電池”電動勢和內(nèi)阻，請在下列方框里設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格。

 

 

Answer 1

（1）小于 （2分）；（2）電路圖見解析；R （1分） 等效替代 （1分）（3）見解析

【解析】

試題分析：（1）在閉合電路中，由閉合電路歐姆定律知，電源電動勢，而實驗中因沒有考慮電流表分壓作用，故測得值小于其真實值；（2）實驗電路圖如下：

由實驗步驟可知，變阻器的阻值不變，電流表示數(shù)保持不變，電路總電阻不變，電流表內(nèi)阻等于電阻箱阻值，利用了等效替代法，電流表的G1的內(nèi)阻為R；（3）應(yīng)用安阻法測電源電動勢與內(nèi)阻，實驗時需要測出電阻箱示數(shù)與電流表示數(shù)，應(yīng)用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)作出圖象或圖像，然后根據(jù)圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻，可設(shè)計下面兩種方案均可：

	1	2	3	4	5	6
R/Ω
I/A
/A-1
	1	2	3	4	5	6
R/Ω
I/A
IR/V

說明：①出現(xiàn)小于4組數(shù)據(jù)，沒有 （IR），其他正確的得2分，②出現(xiàn)4組以上數(shù)據(jù)，沒有 （IR），其他正確的得3分 ③ 全部正確的得4分。

考點：測定電源的電動勢和內(nèi)阻