Question

3．用如圖所示電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R₀起保護(hù)作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：
（a）電流表（量程0.6A、3A）
（b）電壓表（量程3V、15V）
（c）定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）
（d）定值電阻（阻值10Ω、額定功率10W）
（e）滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）
（f）滑動變阻器（阻值范圍0～100Ω、額定電流1A）．
那么：
（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇3V，電流表的量程應(yīng)選擇0.6A；R₀應(yīng)選擇1Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是0-10Ω的滑動變阻器．
（2）實驗的測算結(jié)果：?_測 ＜?_實，r_測＜r_實．（橫線上填＜、＞或=）
（3）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表分流．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律估算電路中的電流，根據(jù)安全及準(zhǔn)確性原則可選出電流表及電壓表；根據(jù)電源內(nèi)阻的大小可判斷保護(hù)電阻的大小，及滑動變阻器的阻值大��；
（2）（3）明確電路結(jié)構(gòu)，能用分析誤差來源，同時根據(jù)圖象分析誤差現(xiàn)象．

解答 解：（1）一節(jié)干電池電動勢一般約為1.5V，由此知電壓表量程應(yīng)選擇3V
為使滑動變阻器滑動時電表示數(shù)有明顯變化，應(yīng)使R₀+R與電源內(nèi)阻r盡可能接近，因r較小，則考慮選擇1Ω的定值電阻； 滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就可以，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω不方便調(diào)節(jié)；滑動變阻器取0-10Ω；
測電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護(hù)電阻，達(dá)到的最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；
（2）由于電壓表分流導(dǎo)致電流表測量結(jié)果偏小，分別作出真實圖象和測量圖象； 當(dāng)外電路短路時，電壓表的分流可以忽略；故兩種情況下短路電流相同；如圖所示；

則可知：E_測＜E_真，r_測＜r_真．
（3）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表分流；從而導(dǎo)致電流表示數(shù)偏�。�
故答案為：（1）3；0.6；1；0-10；
（2）＜；＜；
（3）電壓表分流．

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，實驗儀器的選擇是考試中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在學(xué)習(xí)中要注意掌握好其安全、準(zhǔn)確的原則；同時注意滑動變阻器的電路中的應(yīng)用規(guī)律；對于誤差分析要注意明確方法，能用圖象法直觀地表達(dá)!