Question

【題目】為測定兩節干電池的電動勢和內阻，實驗室準備了下列器材：

A．待測的干電池（每節電池電動勢約為1.5V，內阻均小于1.0Ω)

B．電流表A1（量程0～3mA，內阻Rg1=10Ω)

C．電流表A2(量程0～0.6A，內阻Rg2=0.1Ω)

D．滑動變阻器R1(0～20Ω,10A)

E．滑動變阻器R2(0～200Ω,lA)

F．定值電阻R0(990Ω)

G．開關和導線若干

（1）某同學發現上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設計了如圖甲中所示的（a(b)兩個參考實驗電路，其中合理的是______所示的電路，在該電路中，為了操作方便且能準確地進行測量，滑動變阻器應選____(填寫器材前的字母代號）．

（2）該同學從圖甲中選出的合理的實驗電路后進行實驗，利用測出的數據繪出I1―I2圖線（I1為電流表A1的示數，I2為電流表A2的示數，在分析干路電流時，R0所在支路電流可忽略），如圖乙所示，已知圖像的斜率大小為k，縱截距為b，則兩節干電池的電動勢E=________,一節干電池的內阻r0=_________。（用題中所給的各物理量的符號表示）

（3）由于電表都不是理想電表，該同學按照從圖甲中選出的合理的實驗電路測出的數據存在系統誤差，即E測_______E真，r測_______r真。（填“>“，”<“或”=“）

Answer 1

【答案】 （1）（b） D （2）b(R0 + Rg1) K(R0 + Rg1)/2 （3）< <

【解析】（1）上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，將電流表G串聯一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．a、b兩個參考實驗電路，其中合理的是b，因為電源的內阻較小，所以應該采用總阻值較小的滑動變阻器，有利于數據的測量和誤差的減小．滑動變阻器應選D．
（2）由歐姆定律可得： 解得 ，則， ，因 ，則 ， ，一節電池的內阻為：
（3）由圖甲可知，由于電壓表的分流，電流表測量出來的電流總是小于電源的總電流，而且電壓表示數越大，電流的測量值與真實值差異越大，作出U-I的真實圖象，如圖藍線所示，圖象與縱坐標的交點表示電源的電動勢，則電池電動勢測量值小于真實值；斜率表示內阻，可知內阻測量值也偏小；