Question

某物理興趣小組為了測量“水果電池”的電動勢和內阻，將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內，就構成了簡單的“水果電池”，其電動勢約為15V，可是該電池并不能使額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的小燈泡發光，原因是流過小燈泡的電流太小了，經實驗測定還不足3mA．現為了盡量精確地測定“水果電池”的電動勢和內電阻．
（1）實驗室提供備用的器材如下：
A、電流表A₁（量程0～0.6A）　B、電流表A₂（量程0～5mA）
C、電壓表V₁（量程0～15A）D、電壓表V₂（量程0～3V）
E、滑動變阻器R₁（0～100Ω）　F、滑動變阻器R₂（0～3kΩ）
G、開關一個，導線若干
實驗中，電流表應選

B

，電壓表應選

D

，滑動變阻器應選

F

．
（2）請在下面的方框中畫出實驗電路圖，并將下圖的各器件用筆畫線代替導線連接起來．

（3）若不計測量中的偶然誤差，用這種方法測量得出的電動勢和內阻的值和真實值相比電動勢E

相等

（填“偏大”、“相等”、“偏小”），內電阻r

偏大

（填“偏大”、“相等”、“偏小”）．

Answer 1

分析：（1）根據路端電壓的范圍確定電壓表的量程；根據干路中電流的范圍即可選擇電流表的量程，根據水果電池的內阻大小，選擇合適的滑動變阻器．
（2）內阻較大，電流表的內阻很小，分擔的電壓很小，可以忽略，所以用伏安法測電源電動勢和內阻時，電流表采取外接法誤差較小．
（3）由于電流表的分壓，使得路端電壓存在誤差，運用圖象法分析誤差．

解答：解：（1）該電池并不能使額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的小燈泡發光，所以電壓表應選D，
實驗測定電流還不足3mA，所以電流表應選B，水果電池的內阻較大，所以滑動變阻器應選F．
（2）因為水果電池的內阻較大，電流表內阻相對較小，分擔電壓較小，電流表采取外接法誤差較小．滑動變阻器采用限流式接法，串聯在電路中，電路圖和實物圖如右圖．   
（3）由于電流表的分壓，使得路端電壓存在誤差，而電流沒有誤差，運用圖象法分別在U-I圖上由測量數據作出的圖線1和修正誤差后真實值作出的圖線2，由圖看出，電動勢沒有系統誤差，即電動勢值與真實值相等，內阻的測量值偏大．
故答案為：（1）B       D     F      （2）如圖
（3）相等，偏大

點評：電學實驗一般以常見實驗為載體考查實驗中的接法、儀表的選擇及數據的處理，誤差分析等； 應注意保證實驗中的安全和準確．