Question

【題目】某物理興趣小組設(shè)計(jì)了圖甲所示電路測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。合上開關(guān)S1，開關(guān)S2打到位置1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，記錄下幾組電壓表的示數(shù)以及對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)；然后將S2打到位置2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，再記錄下幾組電壓表的示數(shù)以及對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)。在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別描點(diǎn)作出電壓表示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I的圖象，如圖乙所示，兩圖線(直線)在縱軸上的截距分別為UA、UB，在橫軸上的截距分別為IA、IB

(1)S2打到位置1時(shí)，作出的U- I圖象是圖乙中的圖線______ ( 選填“A”或“B”)，測(cè)出的電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因可能是__________

(2)由圖乙可知，干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的真實(shí)值分別為E真=______，r真=_________

(3)小組同學(xué)繼續(xù)用圖丙所示電路探究測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)G改裝的電流表A，V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測(cè)電源，S為開關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，R0是阻值為4.0Ω的定值電阻

①已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流Ig=100μA、內(nèi)阻rg=2.0kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA，應(yīng)并聯(lián)一只阻值為______Ω的定值電阻R1(結(jié)果保留一位小數(shù))

②小組同學(xué)在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為探究圖丙所示電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電源通過(guò)上述方法多次測(cè)量。發(fā)現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大。若測(cè)量過(guò)程無(wú)誤，則內(nèi)阻測(cè)量值總是偏大的原因可能是__________(填選項(xiàng)前的字母)

A.電壓表內(nèi)阻的影響 B.滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小

C.R的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小 D. R0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大

Answer 1

【答案】B 電壓表的分流 UA 1.0 CD

【解析】

(1)[1][2] 當(dāng)S2接1位置時(shí)，可把電壓表與電源看做一個(gè)等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電動(dòng)勢(shì)E=UA，同時(shí)由于電壓表的分流作用，使電流表示數(shù)偏小，因此電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值均小于真實(shí)值，所以作出的U-I圖線應(yīng)是B線；測(cè)出的電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表的分流，結(jié)果使電流表的示數(shù)偏小。

(2)[3][4] 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為UA；B圖與橫軸的交點(diǎn)表示電源的短路電流，因此電源的內(nèi)阻

(3) ①[5]根據(jù)電流表的改裝原理

②[6] A．如果考慮電壓表的內(nèi)阻，測(cè)得的電阻相當(dāng)于電源E的內(nèi)阻與R0串聯(lián)后再與電壓內(nèi)阻并聯(lián)的阻值，即測(cè)得的電阻值偏小，故A錯(cuò)誤；

B． 滑動(dòng)變阻器的阻值不會(huì)影響r的測(cè)量結(jié)果，故B錯(cuò)誤；

C． 電表改裝時(shí)，R1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小，可導(dǎo)致通過(guò)表頭的電流偏小，電流表讀數(shù)偏小，故內(nèi)阻測(cè)量值總量偏大，故C正確；

D． 結(jié)合電路圖，由閉合電路歐姆定律

E=U+I（R0+r）

R0的實(shí)際阻值比稱標(biāo)值偏大，可導(dǎo)致內(nèi)阻測(cè)量值總量偏大，故D正確。

故選：CD。