Question

11．在測量電池的電動勢E及內(nèi)阻r的實驗中，某同學在電路中添加了一個未知阻值的保護電阻R₀，本實驗的器材有：待測電池E，保護電阻R₀，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關(guān)K₁，單刀雙擲開關(guān)K₂，導線若干．

①據(jù)圖1所示的電路原理圖把圖2所示的實物圖用筆畫線代替導線補充完整．
②該同學先將K₂扳到a（填“a”或“b”）來測量定值電阻R₀，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，讀出幾組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)并記錄；再將K₂扳到b（填“a”或“b”）來測定路端電壓和電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，讀出幾組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)并記錄．
③將兩次記錄的數(shù)據(jù)在同一個坐標系中描點作圖，如圖3所示，由圖象可得保護電阻R₀=2Ω，被測電池的電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω；由實驗電路圖分析可知，所測電阻R₀的測量值大于（填“大于”“小于”或“等于”）真實值．

Answer 1

分析 根據(jù)圖示圖象應用歐姆定律求出保護電阻阻值；電源U-I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻；
根據(jù)電流表的接法應用歐姆定律分析定值電阻測量值的誤差；根據(jù)實驗電路分析電源電動勢與內(nèi)阻的誤差分析．

解答 解：①由電路的結(jié)構(gòu)可知，開關(guān)2分別在a點和b點時，測量的電壓分別是R₀的電壓與路端電壓，由此連接完整電路如圖．
②由圖可知，要想測量定值電阻R₀，應測量電阻兩端的電壓和電流；故應將開關(guān)接至a；
而要想測量電動勢和內(nèi)電阻，應測量電源的路端電壓和干路電流；故應將開關(guān)調(diào)至b；
③由圖示圖象可知，定值電阻阻值：R₀=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{1.2}{0.6}$=2Ω；
由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值為1.5，電源電動勢：E=1.5V，
電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.2}{0.6}$=0.5Ω；
由圖示電路圖可知，電流表采用內(nèi)接法，由于電流表的分壓作用，電壓表的測量值偏大，由歐姆定律可知，定值電阻的測量值大于真實值；
故答案為：①如圖；②a； b；③2；1.5；0.5；大于．

點評 本題考查了伏安法測電阻、伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻實驗，考查了實驗數(shù)據(jù)處理與誤差分析，知道實驗原理、分析清楚電路結(jié)構(gòu)與圖示圖象是解題的關(guān)鍵，掌握應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法即可解題．