Question

5．某同學用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材：
A．電流表A₁（量程0～3A，內(nèi)阻約為0.3Ω）
B．電流表A₂（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約為2000Ω ）
D．電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約為5000Ω）
E．滑動變阻器R₁（10～10Ω，2A）
F．滑動變阻器R₂（0～100Ω，1A）
G．被測干電池一節(jié)
H．開關、導線若干
伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結果存在系統(tǒng)誤差，在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻．
（1）在上述器材中應選用的實驗器材有BCEG、H（填儀器前的字母序號），實驗電路圖應選擇下圖中的乙（填“甲”或“乙”）；

（2）根據(jù)實驗中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U-I圖象，則干電池的電動勢E=1.50V，內(nèi)電阻r=1.0Ω．
（3）實驗測出的內(nèi)阻值小于真實的內(nèi)阻值（選填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）實驗中要能保證安全和準確性選擇電表；本實驗應采用電阻箱和電壓表聯(lián)合測量，由實驗原理可得出電路原理圖；
（2）由原理利用閉合電路歐姆定律可得出表達式，由數(shù)學關系可得出電動勢和內(nèi)電阻；
（3）明確電表內(nèi)阻的影響，作出電源的真實伏安特性曲線，則可比較測量值和真實值之間的關系．

解答 解：（1）在上述器材中請選擇適當?shù)钠鞑模篏．被測干電池一節(jié)，電動勢約為1.5V，電流較小，故為了讀數(shù)準確，所以選擇B．電流表：量程0～0.6A，C．電壓表：量程0～3V，滑動變阻器阻值較小有利于電表的數(shù)值變化，減小誤差，故選E．滑動變阻器，H．開關、導線若干；本實驗中電源內(nèi)阻較小，故應選擇電流表相對電源的外接法；故實驗電路圖選乙；
（3）由U-I圖可知，電源的電動勢為：E=1.50V；
內(nèi)電阻為：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.0}{0.5}$=1.0Ω；
（4）本實驗中由于電壓表的分流作用，使電流表示數(shù)偏小，而當外電路短路時，電流表分流可忽略，故可得出真實圖象如圖所示；則由圖可知，電動勢和內(nèi)電阻偏�。�
故答案為：（1）BCE    乙      （2）1.50；1.0         （3）小于

點評 本題為設計性實驗，在解題時應注意明確實驗的原理；并且要由實驗原理結合閉合電路歐姆定律得出表達式，由圖象得出電動勢和內(nèi)電阻．注意掌握根據(jù)圖象法分析實驗誤差的基本方法．