Question

12．在测量一节干电池的电动势和内阻实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路
（1）根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路图．
（2）实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到a（填“a”或“b”）端．
（3）合上开关S₁，S₂接图甲中的1位置，滑动滑片P，记录下几组电压表和电流表的示数，重置滑动变阻器，S₂改接图甲中的2位置，滑动滑片P，再记录几组电压表和电流表的示数，在同一坐标系内分别描点作出S₂接1、2位置时电压表示数U和电流表示数I的图象，如图丙所示，两图线均为直线，与纵轴的截距分别为U_A、U_B，与横轴的截距分别为I_A、I_B．
①S₂接1位置时，作出的U-I图线是图丙中的B（填“A”或“B”）；
②S₂接2位置时，干电池电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值大于真实值．（填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图．
（2）为保护电路闭合开关前滑片应置于阻值最大处，从而确定对应的滑片位置；
（3）明确电路结构，知道电流表内阻带来的影响，从而确定对应的U-I图象，同时根据电表内阻确定实验误差．

解答 解：（1）根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
（2）为保护电路，实验开始前，滑动变阻器应滑到最大位置处，故应先将滑动变阻器的滑片P调到a端．
（3）①当S₂接1位置时，可把电压表与电源看做一个等效电源，
根据闭合电路欧姆定律：E=U_断可知，电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的U-I图线应是B线；
②测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是电压表分流造成．
当S₂接2位置时，可把电流表与电源看做一个等效电源，
根据闭合电路欧姆定律E=U_断可知电动势测量值等于真实值，U-I图线应是A线，即E_真=U_A；
由图示图象可知，E_真=U_A，开关S₂接2位置时，由于电流表采用相对电源的内接法，故测量值中包括电流表内阻，因此测量值偏大；
故答案为：（1）如图所示；（2）a；（3）①B；②等于，大于；

点评 本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、求电源电动势与内阻，分析清楚电路结构，根据图象可以求出电源电动势与内阻，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．