Question

6．某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻．已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为1Ω；电压表（0一3V，3kΩ）、电流表（0～0.6A，1.0Ω）、滑动变阻器有R₁（10Ω，2A）和R₂（100Ω，0.1A）各一只．

（1）实验中滑动变阻器应选用R₁（填“R₁”或“R₂”）．
（2）在图乙的方框中画出实验电路图．
（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U-I图线，由图可较准确地求出该电源电动势E=1.50V；内阻r=0.95Ω．
（4）测量值与真实值比较：E_测＜E_真；r_测＜r_真．

Answer 1

分析 （1）为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；
（2）根据实物电路图作出实验电路图；
（3）根据电源U-I图象求出电源电动势与内阻．
（4）根据电表内阻的影响即可明确误差情况，通过作图法得出测量值与真实值之间的关系．

解答 解：（1）电源内阻约为1.5V，电路最大电流约为零点几安培，两滑动变阻器均可保证安全，为方便实验操作，滑动变阻器应选R₁；
（2）由实物图可知，伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，电流表采用相对电源的外接法，故实验电路图如图所示：
（3）由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，电源电动势E=1.50V，电源内阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.50-0.8}{0.75}$=0.93Ω．
（4）由于电压表测的电压为外电压，其内阻不是究大，故由于电压表的分流作用，使电流表所测的电流偏小，作出U-I图线的测量图线，虚线表示实际图，
从图线可以看出，电动势和内阻的测量值均小于真实值．
故答案为：（1）R₁；（2）电路图如图所示；（3）1.50；0.93；（4）＜；＜．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要求掌握实验原理，明确仪表的正确选择，同时能根据闭合电路欧姆定律分析实验数据，并能利用图象分析误差情况．