Question

10．几位同学通过实验研究水果电池的电动势和内阻，他们了解到水果电池的内阻可能比较大，因此设计了一个如图所示的电路进行测量，图中电压表和电流表的量程分别为1V和0.6mA．

（1）他们制作了一个苹果电池组进行研究，请将图2中实物按图1中所示的电路图连接成实验所用的电路．
（2）利用1所示电路，调节滑动变阻器滑片的位置，测量出相应的电流I和电压U，并将电流少相应的电压U用“+”标注在如图3所示的坐标纸上，其中一组电流和电压读数如图4所示，电压表的读数为0.78V，电流表的读数为0.26mA．
（3）请将图4所示的电流表，电压表的读数也用“+”标注在图3所示的坐标纸上的，并画出这个苹果电池组的U-I图线．
（4）根据图4的U-I图线可求出得该电池组的电动势E=1.16V，内阻r=1.46×10³Ω（结果保留三位有效数字）．
（5）关于该实验的误差分析，下列说法中正确的是C．
A．由于电压表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏大
B．由于电压表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏小
C．由于电流表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏大
D．由于电流表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏小．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图；
（2）由图示电表读出其示数；
（3）在坐标系内描出电压与电流对应点；根据坐标系内描出的点作出图象；
（4）电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻；
（5）根据电路图分析实验误差，明确误差原因，并明确测量值与真实值之间的关系．

解答 解：（1）根据图1所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（2）电压表量程为1V，由图3所示电压表可知其分度值为0.02V，其示数为0.78V；电流表量程为0.6mA，由图3所示电流表可知，其分度值为0.02mA，示数为0.26mA；
（3）把U=0.78V，I=0.26A对应的点描在坐标系内；根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：
（4）由图示U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.16，则电源电动势E=1.16V，
电源内阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.16-0.4}{0.52×1{0}^{-3}}$≈1.46×10³Ω．
（5）由图1所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，路端电压的测量值小于真实值，实验所测量的电源内阻阻值是电源内阻与电流表内阻之和，电源内阻测量值大于真实值，故C正确，故选C．
故答案为：①实物电路图如图所示；②0.78；0.26；③图象如图所示；④1.16；1.46×10³；⑤C．

点评 本题考查了连接实物电路图、电表读数、作图象、求电源电动势与内阻、实验误差分析，对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直；电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．