2．明確實(shí)驗(yàn)中目標(biāo)測(cè)量量與實(shí)際測(cè)量量的關(guān)系，進(jìn)行誤差分析．
1．(2023·湖北荊州市質(zhì)檢)利用如圖1甲所示電路，可以測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：
圖1
待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)不大于6V，內(nèi)阻不大于1Ω)，電阻箱R(最大阻值999.9Ω)，表頭G(量程為200μA，內(nèi)阻為900Ω)，定值電阻R0、R1，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
(1)先利用R0將表頭G改裝成2mA的電流表，再將2mA的電流表改裝成量程為6V的電壓表，則兩定值電阻的阻值分別為：R0＝________Ω，R1＝________Ω；
(2)將電阻箱阻值調(diào)到________(選填“最大“或“最小”), 再閉合開(kāi)關(guān)S；
(3)多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下表頭G的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R；
(4)以eq \f(1,I)為縱坐標(biāo)，eq \f(1,R)為橫坐標(biāo)，作出eq \f(1,I)－eq \f(1,R)圖線如圖乙所示；
(5)根據(jù)eq \f(1,I)－eq \f(1,R)圖線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω(此兩空結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)；
(6)步驟(5)的近似處理會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)________，內(nèi)阻________(此兩空均選填“偏小”偏大”或“不變”)．
2．(2023安徽“江南十?！本C合素質(zhì)檢測(cè))一個(gè)標(biāo)有“3V，1.5W”小燈泡的伏安特性曲線如圖2(a)所示．小明同學(xué)有兩節(jié)干電池，其中一節(jié)新電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為1.5Ω；另一節(jié)為舊電池，使用多用電表粗略測(cè)出該舊電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.4V，查閱資料得知舊電池的內(nèi)阻為10Ω以上．
圖2
(1)現(xiàn)用新電池直接給該小燈泡供電，小燈泡發(fā)光昏暗，則小燈泡實(shí)際功率為_(kāi)_______W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．
(2)該同學(xué)嘗試用這兩節(jié)干電池串聯(lián)在一起為該小燈泡供電，在接入電路前，先測(cè)定該電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：
A．電流表G(滿偏電流2mA，內(nèi)阻10Ω)
B．電流表A(0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω)
C．滑動(dòng)變阻器R1(0～5Ω，10A)
D．滑動(dòng)變阻器R2(0～50Ω，1A)
F．定值電阻R3＝1990Ω
G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
①為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，選用滑動(dòng)變阻器________(填寫(xiě)器材前面的序號(hào))．
②利用實(shí)驗(yàn)室備有的實(shí)驗(yàn)器材在虛線框中畫(huà)出測(cè)量電池組電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖．
③該同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)出了多組I1(電流表A的示數(shù))和I2(電流表G的示數(shù))，并作出了如圖(b)所示的I1和I2的關(guān)系圖線．根據(jù)圖線可得，被測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V，內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．
④根據(jù)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻判斷用新、舊干電池各一節(jié)串聯(lián)在一起為該小燈泡供電比一節(jié)新干電池單獨(dú)使用時(shí)亮度________(選填“亮”或“暗”)．
3．(2023·湖南婁底市下學(xué)期第二次模擬)某同學(xué)測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，所使用的器材有：待測(cè)干電池一節(jié)(內(nèi)阻很小)、電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻RA小于1Ω)、電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻未知)、電阻箱R1(0～99.99Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0～10Ω)、單刀雙擲開(kāi)關(guān)S、單刀單擲開(kāi)關(guān)K各一個(gè)，導(dǎo)線若干．
圖3
(1)該同學(xué)按圖3甲所示電路連接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作．請(qǐng)?jiān)趫D丙虛線框內(nèi)補(bǔ)全與圖甲對(duì)應(yīng)的電路圖．
(2)測(cè)電流表A的內(nèi)阻：
閉合開(kāi)關(guān)K，將開(kāi)關(guān)S與C接通，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱R1和滑動(dòng)變阻器R2，讀取電流表A的示數(shù)為0.20A、電流表A1的示數(shù)為0.60A、電阻箱R1的示數(shù)為0.10Ω，則電流表A的內(nèi)阻RA＝________Ω.
(3)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：
斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K，調(diào)節(jié)電阻箱R1，將開(kāi)關(guān)S接________(選填“C”或“D”)，記錄電阻箱R1的阻值和電流表A的示數(shù)；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K，開(kāi)關(guān)S所接位置不變，多次調(diào)節(jié)電阻箱R1重新實(shí)驗(yàn)，并記錄多組電阻箱R1的阻值R和電流表A的示數(shù)I.
(4)數(shù)據(jù)處理：
圖乙是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的eq \f(1,I)－R圖像，由此求出干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V、內(nèi)阻r＝________Ω(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．
(5)如果電流表A的電阻未知，本實(shí)驗(yàn)________(選填“能”或“不能”)測(cè)出該電源的電動(dòng)勢(shì)．
答案精析
1．(1)100 2910 (2)最大 (5)6.0 0.2 (6)偏小 偏小
解析 (1)表頭與電阻R0并聯(lián)，兩端電壓相等，表頭內(nèi)阻為RA＝900Ω，量程為200μA，則通過(guò)電阻R0的電流為通過(guò)電流表的9倍，則電阻R0的阻值為電流表內(nèi)阻的eq \f(1,9)，即為100Ω.
電流表示數(shù)為0.2mA時(shí)，流過(guò)R1的電流為2mA，電流表的電壓為0.2×10－3×900V＝0.18V, R1的電壓為6V－0.18V＝5.82V，則R1＝eq \f(U,I)＝eq \f(5.82,2×10－3)Ω＝2910Ω；
(2)首先應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最大，以免電流太大，再閉合開(kāi)關(guān)S；
(5)根據(jù)閉合電路歐姆定律：
E＝IRg＋10IR1＋eq \f(IRg＋10IR1,R)r，
eq \f(1,I)＝eq \f(Rg＋10R1,E)＋eq \f(?Rg＋10R1?r,E)×eq \f(1,R)
由題圖乙可知：eq \f(Rg＋10R1,E)＝eq \f(900＋29100,E)＝5×103，
可得E＝6.0V；
eq \f(?Rg＋10R1?r,E)＝5×103r＝eq \f(?15－5?×103,10)，
可得r＝0.2Ω；
(6)由于把流過(guò)電阻箱的電流視為干路電流，小于實(shí)際的干路電流，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)偏小，內(nèi)阻偏小．
2．(1)0.30～0.34 (2)①D
②③2.90～2.92 11.6～11.7 ④暗
3．(1)如圖所示：
(2)0.20 (3)D (4)1.5 0.25 (5)能
解析 (2)根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，流過(guò)電阻箱R1的電流I＝(0.60－0.20) A＝0.40A；
電壓U＝0.10×0.40V＝0.040V，則電流表內(nèi)阻為RA＝eq \f(0.040,0.20)Ω＝0.20Ω；
(4)根據(jù)(3)中步驟和閉合電路歐姆定律可知
E＝I(R＋RA＋r)
可得：eq \f(1,I)＝eq \f(R,E)＋eq \f(RA＋r,E)
根據(jù)題圖乙可知：eq \f(1,E)＝eq \f(3.0－1.0,4.0－1.0)，eq \f(RA＋r,E)＝0.3，
解得E＝1.5V，r＝0.25Ω；
(5)由eq \f(1,I)＝eq \f(R,E)＋eq \f(RA＋r,E)可知：當(dāng)電流表A的內(nèi)阻未知時(shí)，本實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)出該電源的電動(dòng)勢(shì)，但不能測(cè)出內(nèi)電阻．

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