Question

【題目】同學(xué)們想測(cè)量由兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。

(1)第一小組的同學(xué)用電壓表、電阻箱、開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線和待測(cè)電池組連成電路，如圖甲所示。電路中用到的器材均完好無(wú)損。

①檢查電路時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)在開(kāi)關(guān)閉合前電壓表示數(shù)不為零，這是由于導(dǎo)線_____（填寫表示導(dǎo)線的字母）連接錯(cuò)誤造成的。改正錯(cuò)誤連接后再次閉合開(kāi)關(guān)，他們發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，但改變電阻箱連入電路的阻值時(shí)，電壓表示數(shù)保持不變，原因可能是（寫出一條即可）_____。

②排除故障后，他順利完成實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)畫出圖乙所示的圖線，其中U為電壓表示數(shù)，R為電阻箱連入電路的阻值。由圖知：電池組的電動(dòng)勢(shì)E=_____，內(nèi)阻r=_____。

(2)第二小組的同學(xué)用一塊檢查完好的靈敏電流計(jì)（滿偏電流Ig已知，內(nèi)阻Rg未知）、電阻箱、開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線和待測(cè)電池組連成電路，如圖丙所示。閉合開(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R1時(shí)靈敏電流計(jì)指針達(dá)到滿偏，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R2時(shí)靈敏電流計(jì)指針達(dá)到半偏。請(qǐng)你通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明，在這種測(cè)量方法中由于靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻Rg未知是否會(huì)對(duì)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量造成系統(tǒng)誤差_________________________。

Answer 1

【答案】c 導(dǎo)線a或?qū)Ь�d與其他元件連接時(shí)接觸不好導(dǎo)致斷路 測(cè)量電動(dòng)勢(shì)E時(shí)不存在系統(tǒng)誤差，測(cè)量?jī)?nèi)阻r時(shí)存在系統(tǒng)誤差

【解析】

(1)①[1][2]．由于電壓表與電源直接相連，造成了閉合開(kāi)關(guān)前電壓表的示數(shù)不為0，故是導(dǎo)線c接在了開(kāi)關(guān)與電源的正極之間，應(yīng)該接在開(kāi)關(guān)與電阻箱之間；若閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，但改變電阻箱連入電路的阻值時(shí)，電壓表示數(shù)保持不變，說(shuō)明電壓表測(cè)量的一直是電源電壓，也就說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的那部分出現(xiàn)了斷路，即導(dǎo)線a或?qū)Ь�d與其他元件連接時(shí)接觸不好導(dǎo)致斷路；

②[3][4]．根據(jù)閉合電路的歐姆定律

即

則由圖像可知圖像的斜率

解得

(2)[5]．是否會(huì)對(duì)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量造成系統(tǒng)誤差就看通過(guò)計(jì)算得出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻中有沒(méi)有電流計(jì)的內(nèi)阻，如果有，它的存在就會(huì)有誤差，如果沒(méi)有，則它再存在也不會(huì)影響這個(gè)值的大小；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

E=Ig（Rg+r+R1）

同理

E=Ig（Rg+r+R2）

聯(lián)立解得

E=Ig（R2-R1）

r=R2-2R-Rg

由此可知利用這種方法測(cè)量電動(dòng)勢(shì)E時(shí)不存在系統(tǒng)誤差，測(cè)量?jī)?nèi)阻r時(shí)存在系統(tǒng)誤差。