Question

某同学用图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻，其中R₀是阻值为2Ω的定值电阻．

（1）R₀的作用是

 

；
（2）除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：
A．电压表（0～3V，内阻约2kΩ）；
B．电流表A₁（0～0.6A，内阻约2Ω）；  
C．电流表A₂ （0～3A，内阻约0.1Ω）；
D．滑动变阻器R₁（0～20Ω）；          
E．滑动变阻器R₂ （0～1kΩ）；
其中滑动变阻器应选

 

，电流表选

 

（请填写器材符号）．
（3）用实线代表导线把图乙所示的实物连接成测量电路（图中有部分线路已连好）．
（4）该同学顺利完成实验，测出的数据如下表所示．请你根据这些数据帮他在下面坐标图中画出U-I图象，并由图得出电池的电动势E=

 

V，内阻r=

 

Ω；

U（V）	1.2	1.0	0.8	0.6
I（A）	0.10	0.17	0.23	0.30

（5）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是

 

（选填“电流表的分压”或“电压表的分流”）

Answer 1

分析：（1）由电路分析可知，当滑动变阻器滑片置于最右端时阻值为零．
（2）在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器；
（3）对照电路图连接实物图．
（4）用描点法做出图象，U-I图象中的截距表示电源电动势，图线的斜率等于电源内阻与定值电阻之和．
（5）根据欧姆定律分析误差原因．

解答：解：（1）由电路分析可知，当滑动变阻器滑片置于最右端时阻值为零，若没有R₀则整个电路短路，容易烧坏电流表，故电阻R₀的作用是防止短路以保护电源和电表；
（2）为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器；电路中最大电流I=

E

R0

=

3V

2Ω

=1.5A，为3A量程的

1

2

，为了读数误差较小，选择0-0.6A量程电流表A₁；
（3）对照电路图连接实物图如图：

（4）用描点法做出图象，如图：

U-I图象中的截距表示电源电动势，故E=1.5V
图线的斜率等于电源内阻与定值电阻之和，故r=

1.5-0.6

0.3

-2=1.0Ω
（5）原理为伏安法测电源的电阻，电压表测量值为电源与R₀的电压，即真值，电流表测量应为流过电源的电流，但实际测得为电源电流与电压表电流之和，故误差来自电压表的分流．
故答案为：（1）防止短路以保护电源和电表；（2）R₁，A₁（3）连图（4）作图；1.5；1.0（5）电压表的分流．

点评：在本题实验测量电源电动势和内阻时，要注意与教材上测量电源电动势和内阻的不同之处，电路不同又带来的处理数据时应该注意什么．