Question

6．某同学设计了一个既可以测电阻由可以测电动势和内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了一下实验器材：
电源E（电动势为6V，内阻约为1Ω）
定值电阻R₀（阻值约为5Ω）
电流表A（量程30mA，内阻约为0.5Ω）
电流表B（量程0.6A，内阻约为1Ω）
电压表C（量程8V，内阻约为5kΩ）
电压表D（量程4V，内阻约为3kΩ）
滑动变阻器F（阻值0-10Ω）
滑动变阻器G（阻值0-500Ω）
根据题中所给信息，请回答以下问题

（1）电流表应选B，滑动变阻器应选F；（选填器材代号）
（2）该同学操作正确无误，用U₁、U₂、I分别表示电表、、的读数，其数据如表所示：

I（A）	0.30	0.35	0.40	0.45	0.50	0.55
U1（V）	5.68	5.61	5.57	5.51	5.48	5.40
U2（V）	1.44	1.69	1.91	2.16	2.39	2.62

根据表中数据求得定值电阻R₀=4.8Ω（保留两位有效数字），其测量值＜真实值（填＞、＜或=）；该同学同时利用上表测得的数据求得电源的电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值＜电动势的真实值（填＞、＜或=）．
（3）该同学进一步利用一个辅助电源E′，采用如图乙所示的电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R后再调节R₁，使得A₁的示数变为0，测得多组数据，这样，电源电动势值=电源电动势的真实值（填＞、＜或=）．

Answer 1

分析 （1）根据给出的电源电动势和保护电阻由欧姆定律可求得电流，从而确定电流表，再根据滑动变阻器的作用可明确应选用的滑动变阻器；
（2）明确电路结构，根据欧姆定律即可求得电阻的阻值；根据闭合电路欧姆定律进行分析，明确测量电动势的误差情况；
（3）分析补偿电源的作用，根据实验原理明确是否存在实验误差．

解答 解：（1）电源电动势为6V，保护电阻为5Ω，则电流约为：I=$\frac{E}{{R}_{0}+r}$=$\frac{6}{1+5}$=1A，故为了能准确测量，电流表应选择B；因内电阻较小，故滑动变阻器应选择较小的F；
（2）由电路图可知，U₂为电阻两端的电压，电流表示数为R中的电流，由图可知电压表示数与电流表示数成正比，则可知，定值电阻的阻值为：
R₀=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{1.44}{0.30}$=4.8Ω；
由于采用了电流表外接法，故测量出的电流较大，则由欧姆定律可知，测量值小于真实值；如果用来测量电动势和内电阻，由于采用相对电源的电流表外接法，因此由于电压表分流作用而使电流表示数偏小，则测出的电动势偏小；
（3）由于电压表电支路中电流为零，故电压表不再分流，则此时电流表测出的电流为干路电流，电压表示数为路端电压，因此测量结果是准确的．
故答案为：（1）B，F；（2）4.8，＜，＜；（3）=

点评 本题考查利用补偿法求解电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，分析实验电路图，从而明确实验数据的处理方法以及实验误差分析方法．