Question

某研究性学习小组欲用电压表V、电阻箱R、定值电阻R₀、开关S和若干导线测定某电池组的电动势．

①在图甲中，根据图乙电路图用笔画线代替导线，将实物图连接成完整的实验电路．

②闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U．该学习小组测出大量数据，分析筛选出如表所示的R、U数据，并计算相应的与的值．请用表中数据在图丙坐标纸上描点，并作用﹣图线．

R/Ω	166	71.4	50.0	33.3	25.0	20.0
U/V	7.7	5.4	4.5	3.6	2.9	2.5
I/R（×10^﹣2Ω^﹣1）	0.60	1.40	2.00	3.00	4.00	5.00
I/U/V^﹣1	0.13	0.19	0.22	0.28	0.34	0.40

③从图线中可求得待测电池组的电动势E=      V

④根据该小组设计的实验电路，会存在系统误差，试分析测得的电动势比实际电动势偏      （填“大”或“小”）．

⑤若要测该电池组的内阻，应知道定值电阻的阻值，用多用表测量该定值电阻的表盘指针如图丁所示，欧姆档位如图戊所示，则知定值电阻的阻值是      Ω

Answer

（1）（2）如图

（3）10；

（4）小；

（5）50

【解析】

试题分析：根据电路图，画出的实物图．由闭合电路欧姆定律可得出表达式，再结合图象和数学知识可得出图象的截距及斜率的含义，则可求得电动势和内电阻．根据电表的影响分析误差原因．

【解析】
（1）根据电路图，画出的实物图：

（2）根据上表所示实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后根据坐标系中的点作直线，作出﹣图象：

（3）、由闭合电路欧姆定律可得：U=R，

变形得：=+，

由数学知识可知，图象中的斜率为：k=

截距为：b=；

由图可知，b=0.1，

所以E===10V；

（4）因该接法中由于电压表的分流而导致干路电流示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，所以电动势的测量值小于真实值．内阻小于真实值．

（5）由欧姆表的读数方法可知，电阻读数为：5×10=50Ω；

故答案为：（1）（2）如上图；（3）10；（4）小；（5）50．

【点评】应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，定值电阻串入电路一方向保护电源，同时扩大电源的内阻．同时电源的路端电压与电流图象与电流的交点不一定是短路电流，由电压轴是否是从零开始的．