Question

現(xiàn)有一種特殊的電池，它的電動(dòng)勢(shì)E恒定，內(nèi)阻r較大．為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻很大，對(duì)電路的影響可不考慮，R為電阻箱，改變電阻箱的阻值，記錄電壓表示數(shù)，得到如圖乙所示圖線．
（1）圖線中斜率的物理意義是

 

，截距的物理意義是

 

．由斜率與截距可以求得E=

 

V，r=

 

Ω．
（2）若實(shí)驗(yàn)中電壓表內(nèi)阻的影響不能忽略，則由上述圖線求得的電動(dòng)勢(shì)將比真實(shí)值

 

（填“偏大”、“不變”或“偏小”）求得的內(nèi)阻將比真實(shí)值

 

（填“偏大”、“不變”或“偏小”），并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由（寫(xiě)出必要的計(jì)算式）：

 

．

Answer 1

分析：本實(shí)驗(yàn)采取伏阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理E=U+

U

R

r，知

1

U

=

1

E

+

r

E

1

R

，通過(guò)圖線的斜率和截距去求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
如果考慮電壓表的內(nèi)阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，分別從不考慮電壓表的內(nèi)阻和考慮電壓表的內(nèi)阻找出圖象斜率和截距的意義去比較．

解答：解：（1）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電壓表的示數(shù)，再改變電阻箱的電阻，得出多組數(shù)據(jù)．
根據(jù)E=U+

U

R

r，知

1

U

=

1

E

+

r

E

1

R

，
知圖線的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)的倒數(shù)，圖線的斜率等于

r

E

．
截距的物理意義是

1

E

由斜率與截距可以求得E=5.23V，r=155Ω．
（2）如果考慮電壓表的內(nèi)阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理E=U+（

U

R

+

U

RV

）r，

1

U

=

1

E

（1+

r

RV

）+

r

E

1

R

，考慮電壓表的內(nèi)阻，
此時(shí)圖線的縱軸截距表示

1

E

（1+

r

RV

），所以E_測(cè)小于E_真，r_測(cè)小于r_真．
即則由上述圖線求得的電動(dòng)勢(shì)將比真實(shí)值偏小，求得的內(nèi)阻將比真實(shí)值偏�。�
故答案為：（1）

r

E

，

1

E

，5.2V，155Ω，（2）偏小，偏小，

1

U

=

1

E

（1+

r

RV

）+

r

E

1

R

，

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵：知道運(yùn)用伏阻法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理，會(huì)根據(jù)圖象測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，將兩個(gè)非線性關(guān)系的物理量，變成兩個(gè)線性關(guān)系的物理量．