Question

小寧同學嘗試用新鮮的馬鈴薯來當“電池”，并想測定該“電池”的電動勢。
實驗室提供：靈敏電流計G（內阻未知，量程為300μA） ，電阻箱（0—9999.9Ω），鋅板、鉛板各一塊，開關一只，導線若干。按照圖1連好電路來測量該“馬鈴薯電池”的電動勢，調節電阻箱，得到了多組數據，可求出該電池的電動勢E_測。利用該電路求得的電池的電動勢E_測與真實值E_真之間的關系為E_測    E_真（填“大于”、“小于”或 “等于”）

（2）小華認為利用第（1）題的電路也可以求得電池的內電阻，但是由于G表內阻未知，不是很精確，為了精確測量出電池的內電阻應先測出G表內阻R_g。他按照圖2連好電路（其中電位器相當于阻值極大的滑動變阻器，G₁、G₂為與G完全相同的電表），請在下面的方框圖中畫出圖2中的電路原理圖。實驗中的具體操作如下：

①S₁閉合前，調節電位器阻值達到最大，閉合S₁、S₂，斷開S₃；
②調節電位器使G₁、G₂示數均為I=200μA；
③保持電位器阻值不變，閉合S₁、S₃，斷開S₂；
④調節電阻箱阻值，使G₁示數μA；
⑤讀出電阻箱的數值R。
通過上面的實驗過程可以求得電流表G₁的內阻為                   ，本實驗采是的是             的物理思想。
（3）小明想利用圖像法處理（1）中的實驗數據，更為精確地測量該“馬鈴薯電池”電動勢和內阻，請在下列方框里設計實驗數據記錄表格。

Answer 1

（1）小于 （2分）；（2）電路圖見解析；R  （1分） 等效替代 （1分）（3）見解析

試題分析：（1）在閉合電路中，由閉合電路歐姆定律知，電源電動勢，而實驗中因沒有考慮電流表分壓作用，故測得值小于其真實值；（2）實驗電路圖如下：

由實驗步驟可知，變阻器的阻值不變，電流表示數保持不變，電路總電阻不變，電流表內阻等于電阻箱阻值，利用了等效替代法，電流表的G₁的內阻為R；（3）應用安阻法測電源電動勢與內阻，實驗時需要測出電阻箱示數與電流表示數，應用圖像法處理實驗數據，應作出圖象或圖像，然后根據圖象求出電源電動勢與內阻，可設計下面兩種方案均可：

		1		2		3		4		5		6
R/Ω
I/A
/A-1
	1		2		3		4		5		6
R/Ω
I/A
IR/V

說明：①出現小于4組數據，沒有 （IR），其他正確的得2分，②出現4組以上數據，沒有 （IR），其他正確的得3分  ③ 全部正確的得4分。