Question

11．某同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置測量一電池的電動勢和內(nèi)阻．
①該同學先將單刀雙擲開關(guān)K打到1處，然后閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片測得幾組電壓表示數(shù)U₁和對應(yīng)的電流表示數(shù)I₁，然后作出U₁-I₁圖象，圖象的縱軸截距為b₁，橫軸截距為c₁，則電池電動勢為b₁，內(nèi)阻為$\frac{_{1}}{{c}_{1}}$，內(nèi)阻的測量值與真實值相比偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“準確”）．
②該同學又將單刀雙擲開關(guān)K打到2處，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片測得幾組電壓表示數(shù)U₂和對應(yīng)的電流表示數(shù)I₂，然后作出U₂-I₂圖象，圖象的縱軸截距為b₂，橫軸截距為c₂，則電池電動勢的測量值無（填“有”或“無”）系統(tǒng)誤差．
③該同學認為結(jié)合U₁-I₁圖象和U₂-I₂圖象的數(shù)據(jù)就可以排除系統(tǒng)誤差，得到較準確的電池電動勢和內(nèi)阻，則電池電動勢為b₂，內(nèi)阻為$\frac{_{2}}{{c}_{1}}$．（用b₁、c₁、b₂、c₂表示）

Answer 1

分析 ①明確電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可求得對應(yīng)的電動勢和內(nèi)阻，再根據(jù)圖象分析實驗誤差；
②明確電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)電表內(nèi)阻的影響分析系統(tǒng)誤差；
③根據(jù)①②中的分析可明確準確的電動勢和短路電流，則可求得準確的內(nèi)阻表達式．

解答 解：①將單刀雙擲開關(guān)K打到1處，然后閉合開關(guān)S時，電路采用相對電源的是流表外接法；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，圖象與縱軸的交點為電源的電動勢，故E=b₁；
r=$\frac{_{1}}{{c}_{1}}$； 由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，故使電流表示數(shù)偏小；當外電阻短路時，電壓表分流可以忽略，故說明短路電流是準確的；對應(yīng)的圖象如圖所示，則可知，內(nèi)阻的測量值小于真實值；

②將單刀雙擲開關(guān)K打到2處，采用了電流表相對電源的內(nèi)接法，誤差來自于電流表的分壓，而當外電路斷路時電流表分壓可以忽略，此時電壓表示數(shù)為電源的電動勢；故說明此時電動勢的測量沒有誤差；
③根據(jù)以上分析可知，電動勢的準確值為b₂，而短路電流準確值為c₁，則可知，內(nèi)阻r=$\frac{_{2}}{{c}_{1}}$；
故答案為：①b₁； $\frac{_{1}}{{c}_{1}}$； 偏��；②無；③b₂；  $\frac{_{2}}{{c}_{1}}$；

點評 本題同時考查伏安法測量電動勢和內(nèi)電阻的兩種電流表接法中的誤差情況，要求能正確分析電路結(jié)構(gòu)，明確誤差來源，并能準確分析圖象求出對應(yīng)的電動勢和內(nèi)電阻．