Question

【題目】用下圖所示的電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用。除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

電流表（量程0.6A、3A）；

電壓表（量程3V、15V）

定值電阻（阻值1、額定功率5W）

定值電阻（阻值10，額定功率10W）

滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0--10、額定電流2A）

滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0--100、額定電流1A）

（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇______V，電流表的量程應(yīng)選擇_______A；R0應(yīng)選擇_______ 的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是__________ 的滑動(dòng)變阻器。

（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的誤差分析下列正確的是________

A. 電流表的分壓作用 B. 電壓表的分流作用

C. 讀數(shù)過(guò)程中存在偶然誤差 D. 由電壓表、電流表造成的系統(tǒng)誤差

（3）①根據(jù)下列所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，試在坐標(biāo)系中做出實(shí)驗(yàn)得到的U-I圖象______：

U/V	1.36	1.32	1.30	1.28	1.24	1.20
I/A	0.22	0.28	0.34	0.40	0.46	0.50

②用繪制的U-I圖象得出所測(cè)的電源的電動(dòng)勢(shì)為______V；電源的內(nèi)電阻為_______Ω（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（4）該實(shí)驗(yàn)測(cè)量的電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻與真實(shí)值從理論上來(lái)說(shuō)：E測(cè)_______ E真 ；r測(cè)______ r真 （選填“大于、小于、等于”）

Answer 1

【答案】 （1）3； 0.6； 1； 0—10； （2）BC （3）圖見(jiàn)解析； 1.48-1.50V; 0.56-0.6 （4）小于， 小于

【解析】(1)一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)一般約為1.5V，由此知電壓表量程應(yīng)選擇3V,為使滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí)電表示數(shù)有明顯變化，應(yīng)使R0+R與電源內(nèi)阻r盡可能接近，因r較小，則考慮選擇定值電阻1Ω和滑動(dòng)變阻器10Ω；估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω不方便調(diào)節(jié)．

(2)本實(shí)驗(yàn)中采用電流表內(nèi)接法由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測(cè)量值小，為系統(tǒng)誤差；偶然誤差來(lái)源于兩個(gè)電表讀數(shù)產(chǎn)生的誤差，故選BC.

(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)描出的點(diǎn)作出圖象，圖象如圖所示：

由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.48，則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.48V(1.48-1.50V)，電源內(nèi)阻 (0.560~0.600Ω)

當(dāng)外電路短路時(shí)，電流的測(cè)量值等于真實(shí)值，除此之外，由于電壓表的分流作用，電流的測(cè)量值小于真實(shí)值，電源的U-I圖象如圖所示:

由圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值．