Question

12．要測(cè)量一節(jié)舊的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，電路中定值電阻R₁=8Ω．
（1）閉合電鍵前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最右（填“左”或“右”）端．
（2）閉合電鍵后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄多組兩個(gè)電壓表的示數(shù)U₁、U₂，填在下面表格中．請(qǐng)用下面表格中的數(shù)據(jù)在所給的坐標(biāo)紙中作出U₂-U₁關(guān)系圖象．

U1/V	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
U2/V	1.05	0.90	0.75	0.60	0.45	0.30

由圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.2V，電池的內(nèi)阻r=4Ω．
（3）由于電壓表V₁（填“V₁”、“V₂”或“V₁和V₂”）內(nèi)阻的存在，對(duì)內(nèi)阻r（填“電動(dòng)勢(shì)E”、“內(nèi)阻r”或“電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r”）的測(cè)量有影響．測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)等于（填“大于”、“小于”或“等于”）電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值，測(cè)得的內(nèi)阻大于（填“大于”、“小于”或“等于”）內(nèi)阻的真實(shí)值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全性的要求明確滑片的位置；
（2）由描點(diǎn)法作出圖象；再根據(jù)閉合電路歐姆定律得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，從而明確電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及表達(dá)式分析誤差來(lái)源，并根據(jù)電表帶來(lái)的影響明確誤差情況．

解答 解：（1）為了防止電路短路，開(kāi)始時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器調(diào)至接入阻值最大；即調(diào)至右端；
（2）由表中數(shù)據(jù)采用描點(diǎn)法得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示；
由閉合電路歐姆定律可知：
E=U₁+U₂+$\frac{{U}_{1}}{R}r$
解得：U₂=E-$\frac{R-r}{R}$U₁
由圖可知，電動(dòng)勢(shì)E=1.2V；k=$\frac{R-r}{R}$=$\frac{1.2}{0.8}$=1.5
解得：r=4Ω
（3）由以上公式可得，由于V₁內(nèi)阻的影響，干路電流應(yīng)大于$\frac{{U}_{1}}{R}$；故題目中出現(xiàn)誤差；
當(dāng)外電路斷路時(shí)，電阻的影響可以忽略；故對(duì)電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量沒(méi)有影響；故電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值；
但如果考慮電壓表內(nèi)阻，表達(dá)式應(yīng)為：U₂=E-$\frac{R′-r}{R′}{U}_{1}$
因R′＜R；故內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值；
故答案為：（1）右；（2）1.2；4．（3）V₁；內(nèi)阻r；等于；大于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意掌握根據(jù)圖象分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法；同時(shí)注意靈活掌握閉合電路歐姆定律的應(yīng)用及誤差分析的方法．