Question

12．要测量一节旧的干电池的电动势和内阻，某同学设计了如图所示的电路，电路中定值电阻R₁=8Ω．
（1）闭合电键前，应将滑动变阻器的滑片调到最右（填“左”或“右”）端．
（2）闭合电键后，调节滑动变阻器，记录多组两个电压表的示数U₁、U₂，填在下面表格中．请用下面表格中的数据在所给的坐标纸中作出U₂-U₁关系图象．

U1/V	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
U2/V	1.05	0.90	0.75	0.60	0.45	0.30

由图象得到电池的电动势E=1.2V，电池的内阻r=4Ω．
（3）由于电压表V₁（填“V₁”、“V₂”或“V₁和V₂”）内阻的存在，对内阻r（填“电动势E”、“内阻r”或“电动势E和内阻r”）的测量有影响．测得的电动势等于（填“大于”、“小于”或“等于”）电动势的真实值，测得的内阻大于（填“大于”、“小于”或“等于”）内阻的真实值．

Answer 1

分析 （1）根据实验安全性的要求明确滑片的位置；
（2）由描点法作出图象；再根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式，从而明确电源的电动势和内电阻；
（3）根据实验原理及表达式分析误差来源，并根据电表带来的影响明确误差情况．

解答 解：（1）为了防止电路短路，开始时应将滑动变阻器调至接入阻值最大；即调至右端；
（2）由表中数据采用描点法得出对应的图象如图所示；
由闭合电路欧姆定律可知：
E=U₁+U₂+$\frac{{U}_{1}}{R}r$
解得：U₂=E-$\frac{R-r}{R}$U₁
由图可知，电动势E=1.2V；k=$\frac{R-r}{R}$=$\frac{1.2}{0.8}$=1.5
解得：r=4Ω
（3）由以上公式可得，由于V₁内阻的影响，干路电流应大于$\frac{{U}_{1}}{R}$；故题目中出现误差；
当外电路断路时，电阻的影响可以忽略；故对电动势的测量没有影响；故电动势的测量值等于真实值；
但如果考虑电压表内阻，表达式应为：U₂=E-$\frac{R′-r}{R′}{U}_{1}$
因R′＜R；故内阻的测量值大于真实值；
故答案为：（1）右；（2）1.2；4．（3）V₁；内阻r；等于；大于．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意掌握根据图象分析实验数据的方法；同时注意灵活掌握闭合电路欧姆定律的应用及误差分析的方法．