Question

某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R₀，实验电路如甲图所示．
（1）按图甲电路原理图将图乙实物连接起来；

（2）该同学按上述电路正确连接好实验电路，合上开关S后，当滑动变阻器的滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数几乎不变，直到当滑动触头P滑至临近B端时，电压表的示数急剧变化，出现上述情况的原因是

 

．
（3）该同学顺利完成实验，测出的数据如下表所示．请你根据这些数据帮他在下面坐标图中画出U-I图象，并由图得出电池的电动势E=

 

V，内阻r=

 

Ω；
（4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是

 

（选填“电流表的分压”或“电压表的分流”）．

Answer 1

分析：（1）由原理图可画出实物图，注意在连线时不要交叉，同时要注意电表的正负接线柱；
（2）滑动变阻器串联在电路中，电压表测量滑动变阻器电压，刚开始滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时，电压表的示数几乎不变，说明随着电阻的变小，滑动变阻器的电阻占整个电路电阻的比例变化不大，直到当滑动触头P滑至临近B端时，电压表的示数急剧变化，说明滑线变阻器的总电阻太大；
（3）由描点法得出U-I图象，而图象与纵坐标的交点为电动势；图象的斜率表示电源的内电阻．
（4）电流表测量的不是路端电压，电压表具有分流作用．

解答：解：（1）对照电路图连线即可，要注意电表的极性；
实物图连线如图 
（2）滑动变阻器串联在电路中，电压表测量滑动变阻器电压，刚开始滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时，电压表的示数几乎不变，说明随着电阻的变小，滑动变阻器的电阻占整个电路电阻的比例变化不大，直到当滑动触头P滑至临近B端时，电压表的示数急剧变化，说明滑线变阻器的总电阻太大 
（3）U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势，故E=1.50V内阻和定值电阻之和等于图线的斜率，故
r+R₀=

△U

△I

=

1.2-0.6

0.3-0.1

=3Ω
所以r=3-2.5=0.5Ω
（4）电流表测量的不是路端电压，电压表具有分流作用，所以造成本实验的系统误差的原因是电压表的分流．
故答案为：（1）如图所示；（2）滑线变阻器的总电阻太大 
（3）如图所示； 1.50，0.50 
（4）电压表的分流

点评：测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查．