Question

11．按圖1所示的電路測(cè)量完全相同的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，其中R為電阻箱，R₀為定值電阻，干電池的工作電流不宜超過(guò)0.5A．實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：
電流表（量程0～0.6～3.0A）
電阻箱（阻值范圍0～999.9Ω）
定值電阻若干電鍵、導(dǎo)線(xiàn)若干．

（1）在下面提供的四個(gè)定值電阻中，保護(hù)電阻R₀應(yīng)選用A（填寫(xiě)阻值相應(yīng)的字母）．
A．5ΩB．20ΩC．50ΩD．100Ω
（2）根據(jù)電路圖，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出連線(xiàn)，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變電阻箱R的值，記錄下電流表A的示數(shù)I，得到若干組R、I的數(shù)據(jù)．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的R-$\frac{1}{I}$圖線(xiàn)，由此得出每節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V（保留兩位有效數(shù)）．按照此實(shí)驗(yàn)方法，內(nèi)電阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比偏大．（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中讓小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，并能描繪出運(yùn)動(dòng)軌跡，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵是每次小球拋出的初速度要相同而且水平，因此要求從同一位置多次無(wú)初速度釋放．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I（R+r）變形，得到R與$\frac{1}{I}$的關(guān)系式，由數(shù)學(xué)知識(shí)分析R-$\frac{1}{I}$圖象的斜率和截距的意義，即可求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

解答 解：①兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)是3V，干電池的工作電流不宜超過(guò)0.5A．所以電路總電阻不小于6Ω，
所以保護(hù)電阻R₀應(yīng)選用A．
②根據(jù)電路圖，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出連線(xiàn)，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路，如圖：
③根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I（R+r）變形，得到R與$\frac{1}{I}$的關(guān)系式，
R=E•$\frac{1}{I}$-r-R₀ ．
根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知，R-$\frac{1}{I}$圖象的斜率等于電源的電動(dòng)勢(shì)E，縱軸截距的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻r．
則由圖象得到斜率為k≈1.5V=的電動(dòng)勢(shì) E=k=1.5V；
按照此實(shí)驗(yàn)方法，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相比相等，
沒(méi)有考慮電流表的內(nèi)阻，即實(shí)際內(nèi)阻r=b-R₀-R_A，所以?xún)?nèi)電阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比偏大．
故答案為：（1）A
②連接如圖
③1.5V，偏大

點(diǎn)評(píng) 掌握如何讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)及平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的描繪，明確該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律去分析與解決問(wèn)題的能力．