問題詳情:
如圖所示為某興趣小組測量電池組的電動勢和內阻的實驗原理圖,已知電池組的電動勢約3 V,內阻約2 Ω。現提供的器材如下:
A.電池組
B.電壓表V1(量程0~10 V,內阻約10 000 Ω)
C.電壓表V2(量程0~3 V,內阻約3 000 Ω)
D.電阻箱R(0~99.9 Ω)
E.定值電阻R1=20 Ω
F.定值電阻R2=1 000 Ω
G.開關和導線若干
(1)如果要準確測量電源的電動勢和內阻,電壓表V應選擇________(選填“B”或“C”);定值電阻R0應選擇________(選填“E”或“F”)。
(2)改變電阻箱的阻值R,記錄對應電壓表的讀數U,作出的圖像如圖所示,圖線與橫、縱座標軸的截距分別為-b、a,定值電阻的阻值用R0表示,則可得該電池組的電動勢為_______,內阻為_______(用字母表示)。
(3)該實驗測得的電動勢與真實值相比________(選填“偏大”“偏小”或“不變”),內阻的測量值與真實值相比________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【回答】
(1)C E (2) -R0 (3)偏小 偏小
【解析】:(1)電壓表V1的量程太大,使得電壓表指針的偏角太小,測量誤差太大,R2=1 000 Ω的定值電阻太大,使得電壓表指針的偏角太小,且在改變電阻箱阻值時,電壓表的示數變化不明顯,故電壓表選擇C,定值電阻選擇E。
(2)由歐姆定律得:U=E-(r+R0),則有:=·+,故k==,a=,E=,r=-R0。
(3)考慮到電壓表的分流作用,則有,則有:,縱軸截距變大有:+,根據:=·+求解E和r,則求得的值均偏小。
知識點:閉合電路的歐姆定律
題型:實驗,探究題