Question

3．用如圖所示電路，測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R₀起保護(hù)作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：
（a）電流表（量程0.6A、3A）
（b）電壓表（量程3V、15V）
（c）定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）
（d）定值電阻（阻值10Ω、額定功率10W）
（e）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）
（f）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～100Ω、額定電流1A）．
那么：
（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇3V，電流表的量程應(yīng)選擇0.6A；R₀應(yīng)選擇1Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是0-10Ω的滑動(dòng)變阻器．
（2）實(shí)驗(yàn)的測算結(jié)果：?_測 ＜?_實(shí)，r_測＜r_實(shí)．（橫線上填＜、＞或=）
（3）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表分流．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律估算電路中的電流，根據(jù)安全及準(zhǔn)確性原則可選出電流表及電壓表；根據(jù)電源內(nèi)阻的大小可判斷保護(hù)電阻的大小，及滑動(dòng)變阻器的阻值大�。�
（2）（3）明確電路結(jié)構(gòu)，能用分析誤差來源，同時(shí)根據(jù)圖象分析誤差現(xiàn)象．

解答 解：（1）一節(jié)干電池電動(dòng)勢一般約為1.5V，由此知電壓表量程應(yīng)選擇3V
為使滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí)電表示數(shù)有明顯變化，應(yīng)使R₀+R與電源內(nèi)阻r盡可能接近，因r較小，則考慮選擇1Ω的定值電阻； 滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就可以，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω不方便調(diào)節(jié)；滑動(dòng)變阻器取0-10Ω；
測電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護(hù)電阻，達(dá)到的最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；
（2）由于電壓表分流導(dǎo)致電流表測量結(jié)果偏小，分別作出真實(shí)圖象和測量圖象； 當(dāng)外電路短路時(shí)，電壓表的分流可以忽略；故兩種情況下短路電流相同；如圖所示；

則可知：E_測＜E_真，r_測＜r_真．
（3）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表分流；從而導(dǎo)致電流表示數(shù)偏小；
故答案為：（1）3；0.6；1；0-10；
（2）＜；＜；
（3）電壓表分流．

點(diǎn)評 本題考查測量電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)儀器的選擇是考試中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在學(xué)習(xí)中要注意掌握好其安全、準(zhǔn)確的原則；同時(shí)注意滑動(dòng)變阻器的電路中的應(yīng)用規(guī)律；對于誤差分析要注意明確方法，能用圖象法直觀地表達(dá)!