Question

17．某同學(xué)欲測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，有電阻箱R和電壓表、開關(guān)和導(dǎo)線若干．
（1）請幫他連接電路

（2）改變電阻箱的阻值得到多組電壓表的讀數(shù)，然后建立如圖2所示的坐標(biāo)，描點(diǎn)后得到圖象．由圖象可得E=1.47V，r=5.88Ω（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（3）不考慮偶然誤差，由于電壓表內(nèi)阻原因，電動勢的測量值與真實(shí)值比偏小，內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值比偏�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)伏阻法測量電源的電動勢和內(nèi)阻連接實(shí)驗(yàn)電路．
（2）由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，再結(jié)合圖象和數(shù)學(xué)知識可得出圖象的截距及斜率的含義，則可求得電動勢和內(nèi)電阻．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確實(shí)驗(yàn)誤差情況．

解答 解：（1）由圖可知，本實(shí)驗(yàn)利用電壓表和電阻箱測量電動勢和內(nèi)電阻，故應(yīng)將電壓表和電阻箱并聯(lián)接在電源兩端，如圖所示；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，U=$\frac{E}{r+R}R$
變形可得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}•\frac{1}{R}$+$\frac{1}{E}$
則由圖可知，圖象與縱軸的截距為：$\frac{1}{E}$=0.68
$\frac{r}{E}$=$\frac{1.0-0.76}{0.08-0.02}$=4
解得：E=1.47V；r=1.47×4=5.88Ω；
（3）由于本實(shí)驗(yàn)中電壓表存在內(nèi)阻，則實(shí)際情況中電阻應(yīng)是電阻箱和電壓表的并聯(lián)電阻，則總電阻偏小，電阻的倒數(shù)變大，則電阻的倒數(shù)增大，則對應(yīng)的圖象如圖所示；則可知，對應(yīng)真實(shí)圖象如圖中虛線所示，則可知，所測出的電動勢和內(nèi)阻值均偏小．
故答案為：（1）如圖所示；（2）1.47V；5.88Ω；（3）偏��；偏小．

點(diǎn)評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢和內(nèi)電阻．注意本實(shí)驗(yàn)采用了伏阻法進(jìn)行測量，要注意正確分析，根據(jù)閉合電路歐姆定律列出表達(dá)式才能準(zhǔn)確求解．