Question

10．在用“電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中．現(xiàn)備有以下器材：
A．干電池l節(jié)           B．滑動變阻器（0～10Ω）    C．滑動變阻器（0～1750Ω）
D．電壓表（0～3V）     E．電壓表（0～15V）         F．電流（0～0.6A）
G．電流表（0～3A）     H．電鍵及導(dǎo)線若干
（1）為了減小系統(tǒng)誤差，滑動變阻器應(yīng)選B，電流表應(yīng)選F，電壓表應(yīng)選D．
（2）為了盡可能減小誤差，設(shè)計合理的實驗電路圖（填在圖1方框內(nèi)）．
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的U-I圖象（如圖2）．
由此可知這個干電池的電動勢E=1.46V，內(nèi)電阻r=0.72Ω．測量值和真實值的關(guān)系E_測小于E_真，r_測小于r_真．（填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗中給出電源及電流的數(shù)據(jù)結(jié)合實驗原理明確各儀表的選擇；
（2）根據(jù)實驗原理明確實驗電路的接法；
（3）在U-I圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大小．根據(jù)電表內(nèi)阻的影響分析實驗誤差．

解答 解：（1）實驗中干電池為1.5V，故電壓表選擇D即可；因電源電動勢較小，電路中電流較小；故電流表選擇F；為了便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器選擇小電阻B；
（2）實驗中采用滑動變阻器與電源串聯(lián)即可，因電池內(nèi)阻較小，故采用相對電源的外接法；電路圖如圖所示；
（3）在U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點等于電源的電動勢，所以由圖可以讀出電源的電動勢為1.46V，
圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻，所以電源的內(nèi)阻為：r=$\frac{1.46-1.00}{0.65}$Ω=0.72Ω．
考慮電壓表的內(nèi)阻，根據(jù)實驗的原理有：E=U+（$\frac{U}{{R}_{0}+R}$+$\frac{U}{{R}_{V}}$）r
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$（1+$\frac{r}{{R}_{V}}$）+$\frac{r}{E}$•$\frac{1}{{R}_{0}}$•$\frac{1}{{R}_{0}+R}$，考慮電壓表的內(nèi)阻，此時圖線的縱軸截距表示$\frac{1}{E}$（1+$\frac{r}{{R}_{V}}$），
所以E_測小于E_真，r_測小于r_真．
故答案為：（1）B，F(xiàn)，D；（2）1.46，0.72，小于，小于

點評 本題考查了作圖象、求電源電動勢與內(nèi)阻，應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的實驗數(shù)據(jù)處理方法，電源U-I圖象與縱軸交點坐標(biāo)值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻．