Question

【题目】用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

双量程电流表：A (量程0~0.6A，0~3A)；

双量程电压表：V (量程0~3V，0~15V)；

滑动变阻器：R1(阻值范围0~20Ω，额定电流2A)； R2(阻值范围0~1000Ω，额定电流1A)

①为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为 ____A，电压表的量程为_____V，应选用滑动变阻器_____(填写滑动变阻器符号)。

②根据图甲正确连接图乙中的实物电路，注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连线 __________ 。

③通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图丙中画出了U—I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=_____V，内阻r= ____ Ω。

④引起该实验的系统误差的主要原因是 ______ 。

A.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小

B.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大

C.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小

D.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小

⑤根据实验测得的I、U数据，若令y=IU，x=I，则由计算机拟合得出的y-x图线应是下图中的 ___(选填“a”、“b”或“c”)，其余两条图线分别是令y=IE和 得出的。根据前面测量得到的电源电动势和内阻的值，则图中A点的x、y坐标分别为 ___ A、____ W(保留2位有效数字)。

Answer 1

【答案】 ①0~0.6; 0~3 ; R1 ②略 ③1.45； 1.3 ④A ⑤c； 1.1； 1.6

【解析】试题分析：根据干电池的电动势及电阻情况，结合数据采集范围。在安全及准确性原则下选出电流表、电压表和滑动变阻器；根据原理图可得出对应的实物图，注意量程的选择；电源的U-I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源的内阻；由功率与电流间的函数关系，区分电源的功率，电源的输出功率及电源的消耗功率。

（1）由于干电池电动势约1.5V，内阻较小，所选量程为量程0~3V的电压表；考虑到干电池的内阻一般几欧姆左右，所以选量程为0~0.6A的电流表；为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的R1

（2）根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示

（3）电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电动势,图象斜率绝对值是电源内阻.由图象可知，电动势测量值E=1.45V，电源内阻。

（4）电源实际输出的电流为干路电流，电流表所测为支路电流。电压表的分流产生了系统误差，造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小，故A正确，BCD错误。

（5）由功率与电流间的函数关系可知，a为电源的功率，b为电源的消耗功率，c为电源的输出功率。若令y=IU，x=I，y-x图线应是图中的c；图中A点表示电源短路，x为短路电流，y为短路时电源的消耗功率。