Question

【题目】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。

（1）应该选择的实验电路是图中的______（选项“甲”或“乙”）。

（2）现有开关和导线若干，以及以下器材：

A. 电流表A1：量程0~0.6 A，内阻约0.125 Ω

B. 电压表V1: 量程0~3 V，内阻约3 kΩ

C. 电压表V2: 量程0~15 V，内阻约15 kΩ

D. 滑动变阻器0~50 Ω

E. 滑动变阻器0~500 Ω

实验中电压表应选用_______；滑动变阻器应选用________；（选填相应器材前的字母）

（3） 某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线 ____________。

序号	1	2	3	4	5	6
电压U（V）	1.45	1.40	1.30	1.25	1.20	1.10
电流( A )	0.060	0.120	0.240	0.260	0.360	0.480

（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=_______V，内电阻r=______Ω

（5）甲电路中，产生误差的主要原因是__________________________________________；

流经电压表所在支路的最大电流数量级约为_____________________________；

（6）若采用甲电路图，实验过程中存在系统误差。在图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是______（选填选项下面的字母）。

（7）上述（6）中的实线是根据测量数据绘出的图像，其中U、I分别表示电压表和电流表的示数。若字母RV、RA分别表示电压表和电流表的内阻， E/span>、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值。那么，上述图像中的实线图像与U轴的截距为_________________，斜率为 _______________。

Answer 1

【答案】甲； B； D； 1.5； 0.83； 电压表的分流； ； A； ； ；

【解析】

（1）当待测电源内阻很小时，为减小实验误差，相对于电源应采用电流表外接法（相对于电压表采用内接法）．（2）根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器．（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象．（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，根据图示图象求出电源电动势与内阻．（5）根据电路的结构分析误差原因；（6）明确实验误差原因，根据测量值和真实值之间的关系确定正确的图象。（7）将电压表内阻RV等效为电源的内阻，可求解等效电源的电动势和内阻.

（1）干电池内阻较小，为减小实验误差，应选题甲所示电路图；

（2）一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选D；（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U-I图象如图所示：

（4）由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，电源内阻：；

（5）根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表A的分流作用，导致电流表的测量值小于流经电源的电流；流经电压表所在支路的最大电流约为， 数量级10-4；

（6）本实验采用相对电源的电流表外接法，由于电压表不是理想电表，故存在分流现象，导致电流表示数偏小；而当外电路短路时，电压表的分流可以忽略，故真实图象和测量图象在横轴上的交点相同，故A正确，BCD错误；故选A。

（7）将电压表内阻RV等效为电源的内阻，则由等效电路可知当外电路断开时，等效内阻相当与RV和r的并联，则；即图像中的实线图像与U轴的截距为，斜率为。