Question

某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：
待测电源（电动势约为4V，内阻约为2Ω）
一个阻值未知的电阻R
电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块
电流表（内阻约为5Ω，量程500mA）
滑动变阻器A（0～20Ω，3A）
滑动变阻器B（0～200Ω，0.2A）
电键一个，导线若干
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R的阻值，设计了如图所示的电路．实验时他用U₁、U₂、I分别表示电表V₁、V₂、A的读数．在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U₁、U₂、I的一系列值．其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R的阻值．
根据题中所给信息解答下列问题：
（1）在电压表V₁接入电路时应选择的量程是______，滑动变阻器应选择______（填器材代号“A”或“B”）；
（2）在画出图线时，用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用______、______表示；用来计算定值电阻R的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用______、______表示．（填“U₁、U₂、I”或由它们组成的算式）
（3）若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R的值______（选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值．

Answer

（1）电压表应选择较小的量程，有利于读数减小误差，为操作方便并得到较大的电压调节范围，滑动变阻器选用较小阻值．
（2）计算电源电动势和内阻的图线应为路端电压U1与干路电流I的关系图线，计算定值电阻R的图线应为R两端的电压（U1-U2）与电流I的关系图线；
（3）R两端的电压（U1-U2）没有误差，电流表示数比R的实际电流偏小，所以R的测量值偏大．
【解析】
（1）待测电动势4V，电压表的量程应选择5V，有利于读数减小误差，
滑动变阻器调节范围较大且便于操作，应选择0～20Ω的滑动变阻器A；
（2）计算电源电动势和内阻的图线应为路端电压U1与干路电流I的关系图线，纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小．
计算定值电阻R的图线应为R两端的电压（U1-U2）与电流I的关系图线；直线的斜率代表的定值电阻R
（3）R两端的电压（U1-U2）没有误差，电流表示数比R的实际电流偏小，故R的测量值偏大．
故答案为：（1）5V；A  
（2）U1，I；（U1-U2），I   
（3）大于