Question

某同學用圖甲所示的電路測量一節干電池的電動勢和內電阻，其中R₀是阻值為2Ω的定值電阻．

（1）R₀的作用是

 

；
（2）除干電池、開關、導線外可供使用的實驗器材還有：
A．電壓表（0～3V，內阻約2kΩ）；
B．電流表A₁（0～0.6A，內阻約2Ω）；  
C．電流表A₂ （0～3A，內阻約0.1Ω）；
D．滑動變阻器R₁（0～20Ω）；          
E．滑動變阻器R₂ （0～1kΩ）；
其中滑動變阻器應選

 

，電流表選

 

（請填寫器材符號）．
（3）用實線代表導線把圖乙所示的實物連接成測量電路（圖中有部分線路已連好）．
（4）該同學順利完成實驗，測出的數據如下表所示．請你根據這些數據幫他在下面坐標圖中畫出U-I圖象，并由圖得出電池的電動勢E=

 

V，內阻r=

 

Ω；

U（V）	1.2	1.0	0.8	0.6
I（A）	0.10	0.17	0.23	0.30

（5）考慮電表本身電阻對測量結果的影響，造成本實驗的系統誤差的原因是

 

（選填“電流表的分壓”或“電壓表的分流”）

Answer 1

分析：（1）由電路分析可知，當滑動變阻器滑片置于最右端時阻值為零．
（2）在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器；
（3）對照電路圖連接實物圖．
（4）用描點法做出圖象，U-I圖象中的截距表示電源電動勢，圖線的斜率等于電源內阻與定值電阻之和．
（5）根據歐姆定律分析誤差原因．

解答：解：（1）由電路分析可知，當滑動變阻器滑片置于最右端時阻值為零，若沒有R₀則整個電路短路，容易燒壞電流表，故電阻R₀的作用是防止短路以保護電源和電表；
（2）為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器；電路中最大電流I=

E

R0

=

3V

2Ω

=1.5A，為3A量程的

1

2

，為了讀數誤差較小，選擇0-0.6A量程電流表A₁；
（3）對照電路圖連接實物圖如圖：

（4）用描點法做出圖象，如圖：

U-I圖象中的截距表示電源電動勢，故E=1.5V
圖線的斜率等于電源內阻與定值電阻之和，故r=

1.5-0.6

0.3

-2=1.0Ω
（5）原理為伏安法測電源的電阻，電壓表測量值為電源與R₀的電壓，即真值，電流表測量應為流過電源的電流，但實際測得為電源電流與電壓表電流之和，故誤差來自電壓表的分流．
故答案為：（1）防止短路以保護電源和電表；（2）R₁，A₁（3）連圖（4）作圖；1.5；1.0（5）電壓表的分流．

點評：在本題實驗測量電源電動勢和內阻時，要注意與教材上測量電源電動勢和內阻的不同之處，電路不同又帶來的處理數據時應該注意什么．