Question

在測定一節干電池（電動勢約為1.5V，內阻約為2Ω）的電動勢和內阻的實驗中，提供的器材有：
A．電壓表量程為3V，內阻約為5kΩ
B．電壓表量程為15V，內阻約為10kΩ
C．電流表量程為0.6A，內阻約為0.1Ω
D．電流表量程為3A，內阻約為0.01Ω
E．變阻器R₁為（20Ω，3A）
F．變阻器R₂為（500Ω，0.2A）
G．開關、導線若干
為了較準確測量電池的電動勢和內阻，電壓表、電流表、變阻器應該選

ACEG

（填器材前面的序號）；實驗電路圖應該選

乙

圖（填“甲”或“乙”）．

Answer 1

分析：電壓表、電流表的選擇注意要使其指針偏轉較大大些，最好在滿量程的三分之二左右偏轉，滑動變阻器在應用限流接法時要注意大于待測電阻阻值；甲圖誤差來自電壓表的分流，乙圖誤差來自電流表的分壓，根據誤差產生的原因結合實際情況進行電路的選擇．

解答：解：電源的電動勢只有1.5V，而題目中只有3V和15V兩種電壓表，為了測量的準確，應選取A電壓表； 因電源電動勢較小，故滑動變阻器若選E；此時電路中電流較小，故電流表應選取C； 另外開關與導線是必須選的．故選擇的儀器為ACEG．
甲圖誤差電流表的分壓，電動勢和內阻測量值與真實值之間的關系為：E_測=E_真，r_測=r_真+R_A，利用乙電路雖然電動勢的測量沒有系統誤差，但是所使用的電流表內阻和電源內阻相差不大，甚至比電源內阻大，這樣導致內阻的測量誤差很大，因此在測量電源電動勢和內阻時不采用甲電路．
乙圖誤差來自電壓表的分流，電動勢和內阻測量值和真實值之間的關系為：E測=

RVr

RV+r

E真，r測=

RVr真

RV+r真

，因此利用甲電路所測結果都偏小，但是，由于電壓表內阻R_v很大，測量結果接近真實值；故實驗時一般選擇乙電路．
故答案為：ACEG，乙．

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性和準確性．