Question

2．在測量由2節干電池串聯而成的電池組的電動勢ε和內 阻r（約幾歐）的實驗中，實驗室提供了下列器材：電壓表V₁（量程3V，內阻1kΩ）、電壓表V₂（量程15V，內阻2kΩ）、電阻箱（0-9999Ω）、電鍵、導線若干．某同學用量程15V的電壓表連接成如圖所示的電路，實驗步驟如下：
（1）閉合電鍵S，將電阻箱R阻值調到R₁=10Ω，讀得電壓表的示數為U₁．
（2）電阻箱R阻調到R₂=20Ω，讀得電壓數的示數為U₂．
由方程組U₁=ε-$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}r}$，U₂=ε-$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}r}$，解出ε、r．為了減少實驗誤差，上述實驗在選擇材和實驗步驟中，應作哪些改進？

Answer 1

分析 分析實驗過程，明確實驗原理，從而明確實驗中容易造成誤差的原因，重點分析電表量程是否符合、數據分析方法是否正確；從而確定需要改進的方法．

解答 解：兩節干電池串聯而成的電池組的電動勢E約為3V，選量程為15V的電壓表，指針最大偏轉不及其滿刻度的$\frac{1}{3}$，所以電壓表應改選電壓表V₁；本實驗中采用了代數的方法求解，仍取兩組數據，誤差較大，為了減小偶然誤差，應改變電阻箱的阻值R，讀取若干個對應的電壓表讀數U，而后對應計算各個電流值I=$\frac{U}{R}$．再作出U-I圖線，由圖象法得出E、r．
故答案為：電壓表應改選電壓表V₁；應改變電阻箱的阻值R，讀取若干個對應的電壓表讀數U，而后對應計算各個電流值I=$\frac{U}{R}$．再作出U-I圖線，由圖象法得出E、r．

點評 對于電學實驗重點考查的內容包括：儀表的選擇、電路的選擇和接法、數據處理以及誤差分析等，要注意在做題中認真體會，能確定最優方案，使誤差降到最低．