Question

【題目】某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)(電動(dòng)勢(shì)E大約在9V左右，內(nèi)阻r約為50Ω)。已知該電池允許輸出的最大電流為150mA。該同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻約為2kΩ，R為電阻箱，阻值范圍0~9999Ω，R0是定值電阻，阻值為20Ω，起保護(hù)電路的作用。

(1)該同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，其讀數(shù)為___________V。

(2)改變電阻箱的阻值，取得多組數(shù)據(jù)，電壓表的示數(shù)為U，電阻箱的示數(shù)為R，做出如圖丙所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)所做出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)用該電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，出現(xiàn)系統(tǒng)誤差的原因是______________________。

Answer 1

【答案】6.0 10. 50 忽略電壓表的內(nèi)阻（或者忽略電壓表的分流）

【解析】

（1）根據(jù)電壓表的讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)即可；

（2）本實(shí)驗(yàn)采取伏阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理E＝Ur，知，通過圖線的斜率和截距去求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

（3）如果考慮電壓表的內(nèi)阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，分別從不考慮電壓表的內(nèi)阻和考慮電壓表的內(nèi)阻找出圖象斜率和截距的意義去比較．

（1）量程選擇了15V，由電壓表讀數(shù)規(guī)則可得6.0；

（2）閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電壓表的示數(shù)，再改變電阻箱的電阻，得出多組數(shù)據(jù)．

根據(jù)E＝Ur，知，

知圖線的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)的倒數(shù)，圖線的斜率等于．

有：0.1，解得E＝10V．

5，解得r＝50Ω．

（3）在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的過程中，忽略電壓表的內(nèi)阻的影響，故系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是忽略電壓表的內(nèi)阻（或者忽略電壓表的分流）