Question

【題目】某課外興趣小組設(shè)計一個電路測量一個蓄電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的器材有:

A.待測蓄電池（電動勢約為12V，內(nèi)阻約為2Ω）

B.電流表A1（量程:02A，內(nèi)阻約為0.2 Ω）

C.電流表A2（量程:00.8 A，內(nèi)阻約為2 Ω）

D.滑動變阻器R1（阻值范圍：050Ω）

E.滑動變阻器R2（阻值范圍：010Ω）

F.定值電阻R0（阻值為10Ω）

G.單刀單擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

（1）為精確測量蓄電池的電動勢和內(nèi)阻，滑動變阻器應(yīng)選用___________（填所選器材前的字母）。

（2）在題中的方框里，畫出實驗原理圖（_____）

（3）興趣小組根據(jù)（2）設(shè)計的實驗電路進(jìn)行測量，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1—I2圖像（I1為電流表 A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)），如圖所示，則由圖線可得電動勢E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（4）考慮到電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響，實驗中測得的電動勢與真實值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”），測得的內(nèi)阻與真實值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

Answer 1

【答案】D 12 1.82. 2 相等 偏大

【解析】

（1）[1]．本實驗用兩個電流表測量電源的電動勢和內(nèi)阻，考慮到電表的讀數(shù)誤差和安全要求，滑動 變阻器應(yīng)選擇R1。

（2）[2]．本題利用兩個電流表和一個定值電阻設(shè)計實驗電路，根據(jù)組合法可能存在如圖甲、乙、丙的測量電路，根據(jù)電表測量誤差要求，圖甲電表改裝后量程會偏大，圖乙電表改裝后量程會偏小，因此圖丙會更契合實驗要求，故實驗原理圖如圖丙所示形式。

（3）[3][4]．根據(jù)閉合電路歐姆定律，電表I1和I2的關(guān)系為

E=（I1-I2）R0+I1r，

移項轉(zhuǎn)換得到圖線對應(yīng)的表達(dá)式

I1=I2+，

由圖線幾何關(guān)系可知，斜率

k==，

解得r=2.0Ω，考慮到測量誤差，r取值為1.82.2Ω，截距

b=1.0=，

解得

E=12V。

（4）[5][6]．測量電路的主要誤差存在于電流表A1分壓，實驗測得的路端電壓小于真實值，電流沒有誤差，故測得的電動勢與真實值相比相等，測得的內(nèi)阻與真實值相比偏大。