Question

【题目】用伏安法测量一电池的内阻．已知该待测电池的电动势E约为9V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50mA，可选用的实验器材有：

电压表V1（量程5V）；

电压表V2（量程10V）；

电流表A1（量程50mA）；

电压表A2（量程100mA）；

滑动变阻器R（最大电阻300Ω）；

定值电阻R1（阻值为200Ω，额定功率为W）；

定值电阻R2（阻值为220Ω，额定功率为1W）；

开关S；导线若干．

测量数据如坐标纸上U﹣I图线所示．

（1）在答题卡相应的虚线方框内画出合理的电路原理图，并标明所选器材的符号．

（2）在设计的电路中，选择定值电阻的根据是 ．

（3）由U﹣I图线求得待测电池的内阻为 Ω．

（4）在你设计的电路中，产生系统误差的主要原因是 ．

Answer 1

【答案】（1）电路原理图如图所示；

（2）定值电阻在电路中消耗的功率会超过W，R2的功率满足实验要求；

（3）50；（4）电压表分流．

【解析】试题分析：（1）根据伏安法测电源电动势与内阻的原理作出实验电路图；

（2）根据题意选择定值电阻；

（3）由图象求出电源内阻；

（4）根据实验电路分析实验误差．

解：（1）应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，电路图如图所示：

（2）定值电阻R1在电路中的最大功率：P1=I2R1=（0.05）2×200=0.5W＞W，

定值电阻R2在电路中的最大功率：P2=I2R2=（0.05）2×220=0.55W＜1W，

为保护电路安全，则定值电阻应选择R2．

（3）由图示图象可知，电源内阻r===50Ω；

（4）由实验电路图可知，相对于电源电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，

电流表所测电流小于电路电流，电压表分流是造成系统误差的原因．

故答案为：（1）电路原理图如图所示；

（2）定值电阻在电路中消耗的功率会超过W，R2的功率满足实验要求；

（3）50；（4）电压表分流．