Question

（1）有一電阻值約為20Ω、額定功率約為7.2W的電阻，現(xiàn)準(zhǔn)備用伏安法測量多組數(shù)據(jù)，借助I-U圖象較準(zhǔn)確地測其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：
A．電流表（量程O～3A，內(nèi)阻約O.1Ω）
B．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）
C．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表（量程O～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
E．滑動變阻器（阻值O～10Ω，額定電流2A）
F．直流電源（電動勢12V，內(nèi)阻不計(jì)）
G．開關(guān)及導(dǎo)線若干
①要使測量誤差盡量小，電流表應(yīng)選擇

B

，電壓表應(yīng)選擇

D

．（填序號字母）
②按實(shí)驗(yàn)要求在圖1中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）利用如圖甲所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出1/I-R圖線如圖乙所示，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，不計(jì)電流表內(nèi)阻，由此可以得到E=

2V

，縱截距與電動勢的乘積表示的意義

電源內(nèi)阻

，數(shù)值和單位為

1Ω

．

Answer 1

分析：（1）①計(jì)算出待測電阻的額定電流，從而確定電流表量程；計(jì)算出額定電壓，從而確定電壓表量程；滑動變阻器的電阻越接近實(shí)驗(yàn)電阻的越好，這樣便于調(diào)節(jié)，誤差小；②滑動變阻器采用分壓式接法，伏安法測電阻用安培表外接法；
（2）由閉合電路的歐姆定律求出

1

I

-R的表達(dá)式，然后根據(jù)圖象分析答題．

解答：解：（1）①電阻值約為20Ω、額定功率約為7.2W，故待測電阻的額定電流為：I=

P R

=

7.2W 20Ω

=0.6A，故電流表選B；
待測電阻的額定電壓為：U=IR=0.6A×20Ω=12V，故電壓表選D；
②要用I-U圖象較準(zhǔn)確地測電阻值，故電壓要能夠大范圍連續(xù)變化，故滑動變阻器采用分壓式接法；由于

R

RA

=

20Ω

0.5Ω

=40，

RV

R

=

15000Ω

20Ω

=750，

R

RA

＜

RV

R

，電流表采用外接法，電路圖如圖所示；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律I=

E

R+r

，得：

1

I

=

R

E

+

r

E

，
由數(shù)學(xué)知識得知，

1

I

-R圖象的斜率k=

1

E

，縱軸截距b=

r

E

，
則由圖得到，電源的電動勢為E=

1

k

=

1

2-0.5 3

=2V；
縱截距與電動勢的乘積為Eb=

r

E

×E=r，
即：縱截距與電動勢的乘積表示的意義為：電源內(nèi)阻，
由圖示圖象可得：Eb=2×0.5=1Ω；
故答案為：（1）①BD；②電路圖如圖所示；（2）2V；電源內(nèi)阻；1Ω；

點(diǎn)評：（1）本題關(guān)鍵是算出額定電流和額定電壓以后，從減小誤差的角度選擇電表的量程，同樣從減小誤差的角度選擇安培表的內(nèi)、外接法，從減小誤差和操作方便的角度選擇滑動變阻器．
（2）物理圖象關(guān)鍵要根據(jù)物理規(guī)律得到解析式，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識分析圖象的物理意義．本題采用的是轉(zhuǎn)換法，本來I-R是非線性關(guān)系，轉(zhuǎn)換成

1

I

-R是線性關(guān)系，圖象直觀，一目了然．