Question

用如图1所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R₀起保护作用．除电池、电键和导线外，可供使用的实验器材还有：
A．电流表（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
B．电流表（量程3A，内阻约0.1Ω）
C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
D．电压表（量程15V，内阻约9kΩ）
E．定值电阻（阻值1Ω）
F．定值电阻（阻值10Ω）
G．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）
H．滑动变阻器（阻值范围0～100Ω）．那么：
（1）要正确完成实验，上述器材中应选择

 

（只填序号）．
（2）某同学按实验电路测量记录如下：

	1	2	3	4	5
U（V）	1.40	1.35	1.25	1.10	1.00
I （A）	0.12	0.24	0.27	0.45	0.57

请在如图2中画出U-I图，并根据图线求出电动势E=

 

V（小数点后保留1位），
内电阻r=

 

Ω（小数点后保留1位）．
（3）该实验由于系统误差，实验得到电动势的测量值E_测

 

真实值E_真（填“小于”“等于”或“大于”）

Answer 1

分析：由欧姆定律估算电路中的电流，根据安全及准确性原则可选出电流表及电压表；根据电源内阻的大小可判断保护电阻的大小，及滑动变阻器的阻值大小；根据电路图连接实物图，根据U-I图象做坐标轴的交点求解电动势和内阻．

解答：解：（1）由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表C；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表A；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大，故保护电阻选E；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，故滑动变阻器选G；
综上选择的器材为：ACEG；
（2）运用描点法作图如下：

根据U-I图象可知，与U轴的交点表示电动势，所以：E=1.5V，
图线的斜率表示内阻，所以：r=

△U

△I

=

1.5-1.0

0.5

=1.0Ω
（3）关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小．本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成
E_测＜E_真，r_测＜r_真．
故答案为：（1）ACEG，（2）1.5，1.0．（3）小于．

点评：只有真正掌握了实验原理，才能真正顺利解决实验题目，所以在学习的过程中要深入理解和把握实验原理，这样才能真正做到以不变应万变，才能有效提高物理成绩．
实验仪器的选择是考试中经常出现的问题，在学习中要注意掌握好其安全、准确的原则；同时注意滑动变阻器的电路中的应用规律．