Question

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖5所示的實(shí)驗(yàn)電路，用以測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的實(shí)驗(yàn)器材為：待測(cè)干電池組（電動(dòng)勢(shì)約3 V）、電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻小于1 Ω）、電阻箱（0—99.99 Ω）、滑動(dòng)變阻器（0—10 Ω）、單刀雙擲開(kāi)關(guān)、單刀單擲開(kāi)關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干.考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略.

（1）該同學(xué)按圖5連線，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)狀態(tài)，測(cè)得電流表內(nèi)阻約為0.20 Ω.試分析該測(cè)量產(chǎn)生誤差的原因是_______________________________________________________________.

（2）簡(jiǎn)要寫(xiě)出利用圖5所示電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟：

①_______________________________________________________________;

②_______________________________________________________________.

（3）圖6是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的-R圖象.由此求出待測(cè)干電池組的電動(dòng)勢(shì)E=_________V、內(nèi)阻r=________Ω.（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

圖5

圖6

Answer 1

解析：（1）先測(cè)電流表內(nèi)阻：K閉合，S斷開(kāi)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P使電流表A滿偏，再將S接通C，調(diào)節(jié)電阻箱R使電流表A半偏.此時(shí)電阻箱R的阻值即為電流表A的內(nèi)阻.因?yàn)殡娏鞅頋M偏時(shí)I=0.6 A、電動(dòng)勢(shì)E約為3 V，則回路中電阻約為R= =5 Ω.所以測(cè)得的電流表內(nèi)阻有誤差的主要原因是滑動(dòng)變阻器的阻值沒(méi)有滿足R＞＞R_A和電阻箱不能連續(xù)調(diào)節(jié).

（2）再測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：K斷開(kāi)，電阻箱R阻值旋為最大值.S接通D，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，讀出若干組R對(duì)應(yīng)的電流.描點(diǎn)畫(huà)圖得到-R的圖象.

（3）由E=I（R+R_A+r）可得，所以圖象的斜率k=得得E=284 V

由縱軸截距=0.9得r=2.36 Ω.

答案：（1）滑動(dòng)變阻器的阻值沒(méi)有滿足R＞＞R_A和電阻箱阻值不能連續(xù)調(diào)節(jié)

（2）①K斷開(kāi)，電阻箱阻值旋為最大值

②S接通D，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，讀出若干組R對(duì)應(yīng)的電流，描點(diǎn)畫(huà)圖得到-R圖象

（3）284     2.36