Question

【題目】在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：

A．干電池E（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻小于1.0Ω）

B．電流表A1（滿偏電流3mA，內(nèi)阻r1=10Ω）

C．電流表A2（0～0.6A，內(nèi)阻0.1Ω）

D．滑線變阻器R1（0～20Ω，10A）

F．定值電阻R3（990Ω） G．開關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）根據(jù)題目所給器材所設(shè)計(jì)的測量電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖_______．

（2）如圖為某一同學(xué)根據(jù)他所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)給出的I1、I2圖線（I1為A1的示數(shù)，I2為A2的示數(shù)），由圖線可求得被測電池的電動勢E＝_________V，內(nèi)阻r =_________Ω．

（3）用此種方法測得的電動勢E偏________，內(nèi)阻r偏_________（“大”或“小”）

Answer 1

【答案】 （1）電路圖；

（2）E取值在1.47-1.50之間 r取值在0.77-0.87之間 （3）小 小

【解析】（1）由于沒有電壓表，我們可以把表頭A1及定值電阻串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用，利用伏安法測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．

（2）表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：
I1（R3+Rg）=E-I2r即： ；
由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為1.48mA，則有：1.48mA=；解得E=1.48V；
由圖象可知，圖象的斜率為：0.8×10-3，由公式得圖象的斜率等于，故=0.8×10-3；
解得r=0.8Ω．
（3）采用“等效電源法”分析可知，可把電源與電壓表看做一等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，測量的電動勢是等效電源外電路斷開時(shí)的路端電壓，由于等效電源外電路斷開時(shí)電源與電壓表組成一閉合電路，所以等效電源的外電斷開時(shí)的路端電壓一定小于電源的電動勢，即E測＜E真；同理，電源內(nèi)阻測量的是等效電源的內(nèi)阻即電源與電壓表的并聯(lián)電阻，由于并聯(lián)電阻小于任一支路的電阻，所以內(nèi)阻測量值偏小，即r測＜r真