Question

8．在测电源电动势和内阻的实验中，经常?到如图1所?的两种电路图．
（1）在测定?节?电池的电动势和内阻时，为尽量减?实验误差，应选择图1中的甲（填“甲”或“?”） 电路；现有电流表（0～0.6A）、开关、导线若?，以及以下器材：
A．电压表（0～15V）
B．电压表（0～3V）
C．滑动变阻器（0～50Ω ）
D．滑动变阻器（0～500Ω ）
实验中电压表应选?B，滑动变阻器应选?C；（选填相应器材前的字母）
（2）某同学在实验时，分别利?图1中的甲、?两个电路图对待测电源进?了测量，并根据实验数据分别绘制出了相应的U-I图，如图2所?，则直线a（填“a”或“b”）对应图1中甲电路的测量数据；根据两条U-I图，该电源电动势的准确值E=U₁，内阻的准确值r=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{2}}$（选?U₁、U₂、I₁、I₂表?）

Answer 1

分析 （1）明确两种接法的区别，从而确定应选择的电路图；根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器；
（2）分析两电表内阻在两种电路图中带来的误差情况，明确准确值与测量值之间的关系，从而确定出电动势和内电阻的表达式

解答 解：（1）由于电流表内阻与电源内阻接近，故在测量时应采用相对电源的电流表外接法，故选择图1中的甲图进行测量；
由于一节干电池电动势只有1.5V，故电压表应选择3V量程的B；而由于电源内阻较小，为了便于测量，滑动变阻器应选择总阻值较小的C；
（2）采用甲图进行实验时，由于采用电流表相对电源的外接法，所以因为电压表的分流而使电流表示数偏小，因此测出的电动势和内电阻均偏小；而乙图中采用相对电源的内接法，实验结果中将电流表内阻等效为了电源内阻，因此测量出的内阻值偏大；图象斜率较大，故直线a为甲电路所测量的数据；
采用乙电路测量时，当外电路断路时，电流表分压作用可以忽略，因此乙电路中测出的电动势准确；而甲电路中当外电路短路时，电压表的分流作用可以忽略，因此短路电流是准确的，则可知，E=U₁；内阻r=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{2}}$
故答案为：（1）甲，B，C；（2）a，U₁，$\frac{{U}_{1}}{{I}_{2}}$

点评 本题考查了实验电路选择、实验器材选择、求电源电动势与内阻等问题，要知道实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；特别注意本实验中的误差来源以及误差的处理方法是解题的关键．