Question

在做測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材可選用：
A．干電池一節(jié)（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）；
B．直流電流表（量程為0～0.6A～3A，0.6A擋內(nèi)阻為0.10Ω，3A擋內(nèi)阻為0.025Ω）；
C．直流電壓表（量程為0～3V～15V，3V擋內(nèi)阻為15kΩ，15V擋內(nèi)阻為25kΩ）；
D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；
E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.5A）；
F．電鍵；G．導(dǎo)線若干根；H．電池夾．
（1）將選定的器材按本實(shí)驗(yàn)要求的電路（系統(tǒng)誤差較小），在圖所示的實(shí)物圖上連線．
（2）如圖所示，電流表指針停止在圖示位置，量程取0.6A擋時(shí)讀數(shù)為

 

；量程取3A擋時(shí)讀數(shù)為

 

．

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，畫(huà)出的U-I圖象如圖所示，可得待測(cè)電池的內(nèi)阻r為

 

Ω．
（4）按本實(shí)驗(yàn)要求的電路測(cè)出的E_測(cè)和r_測(cè)與真實(shí)值比較：E_測(cè)

 

 E_真，r_測(cè)

 

 r_真．（填“＞”“＜”或“=”）

Answer 1

分析：1、根據(jù)電源的電壓選擇電壓表量程，根據(jù)電路中的電流選擇電流表量程；結(jié)合選擇的器材和實(shí)驗(yàn)的原理先在草紙畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖，然后再連接實(shí)際電路；
2、電流表的讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)，根據(jù)指針位置讀數(shù)．
3、U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；U-I圖象斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻．
4、圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，圖象的斜率表示內(nèi)電阻；由圖象法可分析此種接法會(huì)造成的誤差．

解答：解：（1）電壓的電動(dòng)勢(shì)1.5V，所以電壓表選擇3V檔，干電池的放電電流不能太大，使用0.6A的檔位即可．
滑動(dòng)變阻器E的電阻值是0～1000Ω，電阻值太大，調(diào)節(jié)不方便，所以選擇電阻值0～15Ω的滑動(dòng)變阻器D；
實(shí)物連接如圖：
（2）電流表使用的是0-0.6A的量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，
示數(shù)為0.28A；
電流表使用的是0-3A的量程，每一個(gè)大格代表1A，每一個(gè)小格代表0.1A，
示數(shù)為1.4A．
（3）U-I圖象斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻，
所以待測(cè)電池的內(nèi)阻r=

△U

△I

=

1.5-0.8

0.7

=1.0Ω
（4）因該接法中由于電壓表的分流而導(dǎo)致電流表示數(shù)偏小，但電壓表是準(zhǔn)確的，故圖象比真實(shí)圖象要向上偏，
同時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準(zhǔn)確的，故圖象與橫軸的交點(diǎn)不變，
所以所測(cè)電動(dòng)勢(shì)小于真實(shí)值；內(nèi)阻也小于真實(shí)值；
故答案為：（1）如圖
（2）0.28A，1.4A
（3）1.0
（4）＜，＜．

點(diǎn)評(píng)：測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得出公式，并結(jié)合圖象的斜率和截距得出正確的結(jié)果．
電流表的讀數(shù)時(shí)，一定要看清電流表所選的量程．本接法雖然電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻均偏小，但由于誤差均較小，故實(shí)驗(yàn)中我們一般采取本方法．