Question

（2009?南通二模）某同學(xué)將銅片和鋅片插入水果中制成一個(gè)“水果電池”，該同學(xué)利用下列所給器材測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．
A．電流表G₁（內(nèi)阻R_g=15Ω，滿(mǎn)偏電流I_g=2mA）
B．電流表G₂（量程20mA，內(nèi)阻約2Ω）
C．滑動(dòng)變阻器R₁（0～1000Ω）
D．電阻箱R₂ （0～9999.9Ω）
E．待測(cè)水果電池（電動(dòng)勢(shì)E約4V，內(nèi)阻r約200Ω）
F．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)中用電流表G₁改裝成量程0～4V的電壓表，需

串聯(lián)

（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為

1985

Ω的電阻；
（2）用電流表G₂和改裝成的電壓表測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，為盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖；

（3）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中記錄的6組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)在下圖中描點(diǎn)畫(huà)出U-I圖線；由圖線可得，水果電池的電動(dòng)勢(shì)E=

3.80

V，內(nèi)電阻r=

190

Ω；

I/mA	4.0	5.0	8.0	10.0	12.0	14.0
U/V	3.04	2.85	2.30	1.90	1.50	1.14

（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻與真實(shí)值相比，E_測(cè)

等于

E_真，r_測(cè)

大于

r_真（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析：（1）電流表改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，串聯(lián)的阻值為R=

U

Ig

-Rg，U為改裝后的量程．
 （2）測(cè)量電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，可用電壓表測(cè)外壓，電流表測(cè)干路電流，測(cè)出多組數(shù)據(jù)求解，可據(jù)此設(shè)計(jì)電路圖
 （3）先標(biāo)點(diǎn)，畫(huà)線，明確所作圖的意義，由圖讀出E，計(jì)算出r．
 （4）由實(shí)驗(yàn)原理，及數(shù)據(jù)處理方法，進(jìn)行分析誤差．

解答：解：（1）改裝成電壓表要要串聯(lián)電阻，串聯(lián)的阻值為R：R=

U

Ig

-Rg=

4

2×10-3

-15=1985Ω
         則 應(yīng)串聯(lián)1985Ω的電阻；
（2）畫(huà)出測(cè)量電路圖：改裝后的電壓表測(cè)路端電壓，電流表G₂測(cè)干路電流，如圖：
                 
（3）由所給數(shù)據(jù)標(biāo)出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，畫(huà)一直線如圖所示：
由圖可讀出 縱截距為  E=3.80（3.75-3.85 ）  r=

3.80-1.0

15×10-3

═190Ω（185-194）

（4）由測(cè)量電路可知所測(cè)E_測(cè)為真實(shí)值，測(cè)量的內(nèi)阻為電池內(nèi)阻與G₂內(nèi)阻之和，
      故 E_測(cè)=E_真，r_測(cè)＞r_真 
故答案為：（1）串聯(lián)  1985
              （2）電路如圖
              （3）U-I如圖  3.80  190
               （4）等于  大于

點(diǎn)評(píng)：考查電壓表的改裝原理，明確串聯(lián)電阻的求法；測(cè)電池的E，r的實(shí)驗(yàn)電路圖，及數(shù)據(jù)處理方法．