Question

【题目】图甲为小马同学测量一节干电池电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电压表的电路．

（1）器材：

①毫安表的内阻为150Ω，满偏电流为3mA；R1和R2为定值电阻，R1=850Ω．若使用a和b两个接线柱，电压表量程为15V，则定值电阻R2= Ω;

②电流表A（量程0．6A,内阻约0．2Ω）;

③两个滑动变阻器，最大阻值分别为10Ω和800Ω，应选最大阻值为 Ω的滑动变阻器．

（2）实验步骤：

①按照原理图连接电路；

②开关S2拨向c，将滑动变阻器R的滑片移动到最左，闭合开关S1；

③多次调节滑动变阻器的滑片，记下相应的电流表的示数I1和毫安表的示数I2．

（3）数据处理：

①利用实验测得的数据画成了图乙所示的图象；

②由图象得电源的电动势E= V，内阻r= Ω．（计算结果均保留2位有效数字）

（4）小牛同学认为，可以在画图象的时候以I2为纵轴，为横轴，这样可以从理论上消除由于电压表分流带来的系统误差。请你从实际测量的角度评价一下这样做有无实际意义（已知电流表A的刻度盘上最小一格是0．02A）；

Answer 1

【答案】（1） ①4000 ③10 （3）1．47 , 0．81（0．79～0．86） （4）由于安培表最小的一格是0．02A，所以在10mA数量级已经是估读了，1mA数量级对于安培表已经没有意义，而毫安表本身的读数在1mA左右，所以计算I2+I1没有必要，从有效数字的角度来讲也是没有意义的。

【解析】

试题分析：（1）①根据电压表的改装是利用串联分压的原理可得：，解得：R2=4000Ω．

③滑动变阻器是用来保护电流表，则电流最大为0．6A，电压为3V，故最小阻值为3/0．6=5Ω，则选择最大阻值为10Ω的滑动变阻器合适．

（3）毫安表改装后做电压表使用，由全电路的欧姆定律，可得，则纵截距，可得E=1．47V；斜率，可得r=0．81Ω（0．79Ω～0．86Ω）．

（4）改装后的电压表内阻为1000Ω，流过电压表的电流I2<<I1，故考虑总电流时可忽略I2;且由于安培表最小的一格是0．02A，所以在10mA数量级已经是估读了，1mA数量级对于安培表已经没有意义，而毫安表本身的读数在1mA左右，所以计算I2+I1没有必要，从有效数字的角度来讲也是没有意义的。