Question

6．某同學采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內電阻．已知干電池的電動勢約為1.5V，內阻約為1Ω；電壓表（0一3V，3kΩ）、電流表（0～0.6A，1.0Ω）、滑動變阻器有R₁（10Ω，2A）和R₂（100Ω，0.1A）各一只．

（1）實驗中滑動變阻器應選用R₁（填“R₁”或“R₂”）．
（2）在圖乙的方框中畫出實驗電路圖．
（3）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U-I圖線，由圖可較準確地求出該電源電動勢E=1.50V；內阻r=0.95Ω．
（4）測量值與真實值比較：E_測＜E_真；r_測＜r_真．

Answer 1

分析 （1）為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；
（2）根據實物電路圖作出實驗電路圖；
（3）根據電源U-I圖象求出電源電動勢與內阻．
（4）根據電表內阻的影響即可明確誤差情況，通過作圖法得出測量值與真實值之間的關系．

解答 解：（1）電源內阻約為1.5V，電路最大電流約為零點幾安培，兩滑動變阻器均可保證安全，為方便實驗操作，滑動變阻器應選R₁；
（2）由實物圖可知，伏安法測電源電動勢與內阻，電壓表測路端電壓，電流表測電路電流，電流表采用相對電源的外接法，故實驗電路圖如圖所示：
（3）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值是1.5，電源電動勢E=1.50V，電源內阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.50-0.8}{0.75}$=0.93Ω．
（4）由于電壓表測的電壓為外電壓，其內阻不是究大，故由于電壓表的分流作用，使電流表所測的電流偏小，作出U-I圖線的測量圖線，虛線表示實際圖，
從圖線可以看出，電動勢和內阻的測量值均小于真實值．
故答案為：（1）R₁；（2）電路圖如圖所示；（3）1.50；0.93；（4）＜；＜．

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，要求掌握實驗原理，明確儀表的正確選擇，同時能根據閉合電路歐姆定律分析實驗數據，并能利用圖象分析誤差情況．