Question

【题目】某物理课外活动小组学习了“测量电源的电动势和内阻后，自制了一个橙子电池组，将该电池组接在铭牌为“1.5V，0.3A”的小灯泡上，发现小灯泡不亮，用多用电表粗测该电池组电动势约为1.5V，流过灯泡的电流约为2mA。为了进一步研究小灯泡不亮的原因，该活动小组设计了如图所示的实验电路，并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻，请协助完成实验.

(1)除了开关和导线等基本器材外，同学们还准备了以下器材：

A．电压表(0~15V)

B．电压表(0~15V)

C．电流表(0~3.0mA)

D．电流表(0~0.6A)

E．电阻箱(0~99.9Ω)

F．电阻箱(0~9999.9Ω)

实验中电压表应选用___________；电流表应选用___________；电阻箱应选用___________。(均填选项字母)

(2)闭合开关S1和S2，调节电阻箱并记录电阻箱的示数R0、电流表的示数I0和电压表的示数U0，由此可知电流表的电阻RA为___________(用上述量表示)。

(3)闭合开关S1和S2，调节R，仅读出电流I和电压U，并测出多组数据，作出U-I图线可得出电池组的电动势和内阻，此种办法测量的电动势与真实值相比___________(填‘偏小”、“相等”或“偏大”)，测量的内阻值与真实值相比___________(填“偏小”、“相等”或“偏大”)。

(4)断开S1闭合S2，仅由多组电流表的示数和电阻箱的示数R，运用实验数据作出图线为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，则该电池组的电动势为___________，内阻为___________(用k、b、RA表示).

(5)针对(3)(4)中所述两种方法，小组交流讨论后发现___________所述方法内阻的测量值更精确。(填“(3)”或“(4)”)

Answer 1

【答案】A C F 偏小 偏小 选择(4)

【解析】

实验中电压表应选用0-3V量程的A；电流表应选用0~3.0mA的C；水果电池的内阻约为，则电阻箱应选用F；

（2）由电路可知，电流表的电阻为

（3）由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示，由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值；

（4）由闭合电路欧姆定律可知，E=I（R+RA+r）
变形可得：
因表头内阻已知，故没有误差，根据图象可知：，b=

联立解得：E=，r=-RA；

（5）在（4）的实验中，考虑的电流表内阻对测量的影响，没有误差，则（4）所述方法内阻的测量值更精确.