Question

18．某中學(xué)生課外科技小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們?yōu)榱藴y(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，設(shè)計(jì)了如下兩種方案：
方案一：
①測(cè)電池內(nèi)阻時(shí)，選擇多用電表×10倍率歐姆檔，將兩個(gè)表筆插入電池兩極內(nèi)側(cè)，盡量靠近兩極而不與兩電極接觸，此時(shí)歐姆表指針如圖甲所示，則電池的內(nèi)阻為450Ω；
②測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)時(shí)，先在電池兩端連接一個(gè)滑動(dòng)變阻器作為負(fù)載，然后用多用電表的直流電壓檔分別測(cè)量外電壓和內(nèi)電壓，其中測(cè)外電壓時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)置于直流電壓1V檔，指針位置如圖乙所示，則此時(shí)的外電壓為0.94V．
③根據(jù)公式E=E=E_內(nèi)+E_外（用內(nèi)電壓U_內(nèi)和外電壓U_外表示）即可得到電池的電動(dòng)勢(shì)．
方案二：
用如圖丙所示的電路進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到多組電壓電流值，描點(diǎn)做出U-I圖如圖丁所示；
①由圖可得，電池電動(dòng)勢(shì)E=0.97V，內(nèi)阻r=569；
②僅從測(cè)量的原理來(lái)看，由于電流表的分壓作用，電壓表示數(shù)比真實(shí)的路端電壓偏小，測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)的電動(dòng)勢(shì)相等，測(cè)得的內(nèi)阻比真實(shí)的內(nèi)阻偏大；（以上三空均填“偏大”“偏小”或“相等”）
③若所用電流表的內(nèi)阻為100Ω，則待測(cè)電池的真實(shí)內(nèi)阻為469Ω；

Answer 1

分析 方案一：根據(jù)多用電表的測(cè)量方法可求得電阻大小以及電壓讀數(shù)；同時(shí)根據(jù)閉合電路歐姆定律得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式；
方案二：明確電路接法，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析圖象，即可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和電表影響可明確誤差情況．

解答 解：方案一：①根據(jù)多用電表的讀數(shù)方法可知，電阻R=45×10=450Ω；
②量程為直流電壓1V檔，則最小分度為0.1V，則最終讀數(shù)為：0.94V．
③根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：E=E_內(nèi)+E_外
方案二：①根據(jù)U=E-Ir可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，故E=0.97V；
內(nèi)阻r=$\frac{0.97-0.60}{0.65}$=0.569Ω；
②僅從測(cè)量的原理來(lái)看，由于電流表的分壓作用，電壓表示數(shù)偏��；當(dāng)外電路斷路時(shí)，電流表分壓可忽略，因此測(cè)量電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相同，沒(méi)有誤差；但內(nèi)阻包含電流表內(nèi)阻，測(cè)量值偏大；
③實(shí)際內(nèi)阻r=569-100=469Ω；
故答案為：方案一：①450；②0.94；③E=E_內(nèi)+E_外
方案二、①0.97V，569Ω；②偏小，相等，偏大；③469Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)勢(shì)測(cè)量方法，同時(shí)注意相對(duì)電源的內(nèi)接法來(lái)說(shuō)，電動(dòng)勢(shì)是準(zhǔn)確的，但內(nèi)阻誤差很大．