Question

某研究小組收集了兩個電學元件：電阻R₀（約為2kΩ）和手機中的鋰電池（電動勢E標稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）．實驗室備有如下器材：
A．電壓表V（量程3V，電阻R_V約為4.0kΩ）
B．電流表A₁（量程100mA，電阻R_A1約為5Ω）
C．電流表A₂（量程2mA，電阻R_A2約為50Ω）
D．滑動變阻器R₁（0～40Ω，額定電流1A）
E．電阻箱R₂（0～999.9Ω）
F．開關S一只、導線若干
（1）為了測定電阻R₀的阻值，小明設計了一電路，如圖甲所示為其對應的實物圖，圖中的電流表A應選______（選填“A₁”或“A₂”），請將實物連線補充完整．
（2）為測量鋰電池的電動勢E和內阻r，小紅設計了如圖乙所示的電路圖．根據測量數
據作出

1

U

-

1

R2

圖象，如圖丙所示．若該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則該鋰電池的電動勢E=______，內阻r=______（用k、b和R₂表示）．該實驗的測量值偏小，造成此系統誤差主要原因是______．

Answer 1

（1）電壓表量程是3V，通過待測電阻的最大電流
I=

U

R0

=

3V

2000Ω

=0.0015A=1.5mA，
因此電流表應選電流表A₂（量程2mA，電阻R_A2約為50Ω）；
待測電阻R₀阻值約為2kΩ，滑動變阻器R₁（0～40Ω，額定電流1A）
與電阻箱R₂（0～999.9Ω）最大阻值均小于待測電阻阻值，
變阻器采用限流接法時待測電阻電壓與電流變化范圍較小，不能測多組實驗數據，為測多組實驗數據，減小實驗誤差，滑動變阻器應采用分壓接法；

R0

RA

=

2000Ω

50Ω

=40，

RV

R0

=

4000Ω

2000Ω

=2，

R0

RA

＞

RV

R0

，電流表應該采用內接法，實物電路圖如圖所示．
（2）由圖乙所示電路可知，E=U+Ir=U+

U

R2

r，則

1

U

=

r

ER2

+

1

E

，因此圖象的縱軸截距b=

1

E

，電動勢E=

1

b

，
圖象的斜率k=

r

E

，則電源內阻r=kE=

k

b

；由圖乙所示可知，由于電壓表分流，使實驗的測量值偏小．
故答案為：（1）A₂；電路圖如圖所示；（2）

1

b

；

k

b

；電壓表的分流．