Question

【題目】某同學(xué)想用伏安法測(cè)定一個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室的老師給他如下這些器材：

①電壓表V（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）；

②電流表A（量程0～3.0A，內(nèi)阻約0.5Ω）；

③滑動(dòng)變阻器R（0～100Ω，2.5A）；

④定值電阻R0（3Ω，2.5A）；

⑤開關(guān)，導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)后該同學(xué)用所測(cè)得的數(shù)據(jù)，已在U－I坐標(biāo)中描好了數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖乙所示，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

(1)為了盡可能地減小誤差，請(qǐng)?jiān)趫D甲的基礎(chǔ)上將本實(shí)驗(yàn)的電路圖設(shè)計(jì)完整______。

(2)由圖乙可求得該電源電動(dòng)勢(shì)E＝______ V，內(nèi)阻r＝______Ω。（結(jié)果保留一位小數(shù)）

(3)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)方法引起的系統(tǒng)誤差，下列分析正確的是_______。

A.由于電壓表A的分壓作用，導(dǎo)致E和r的測(cè)量值均偏大

B.由于電壓表A的分壓作用，導(dǎo)致E和r的測(cè)量值均偏小

C.由于電壓表V的分流作用，導(dǎo)致E和r的測(cè)量值均偏大

D.由于電壓表V的分流作用，導(dǎo)致E和r的測(cè)量值均偏小

Answer 1

【答案】 11.6V 1.0 D

【解析】(1)為了使實(shí)驗(yàn)中路端電壓變化明顯，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)將定值電阻作為內(nèi)阻來(lái)用。由于電流表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻差不多，為了減小誤差，應(yīng)采用電流表內(nèi)接法。電路連線圖如圖所示：

（2）將描出的點(diǎn)用平滑直線連接，讓直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)，均勻分布在直線的兩側(cè)。圖線如圖所示：

圖線在U軸上的截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，E=11.6V；圖線的斜率等于定值電阻與內(nèi)阻之和， ，r=k-R0=1.0Ω；

（3）由電路圖可得,電壓表測(cè)路端電壓，由于電壓表的分流作用，使電流表的測(cè)量值小于真實(shí)值(通過(guò)電源的電流)；實(shí)驗(yàn)誤差是由于電壓表的分流造成的；

當(dāng)外電路短路時(shí)，電壓表不分流，故短路電流相同；而測(cè)量的電流值要小于真實(shí)值；故作出測(cè)量值和真實(shí)值的圖象如圖所示；

由圖示可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值，故D正確，ABC錯(cuò)誤；

故選：D。