Question

【題目】用圖所示的電路．測定一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

雙量程電流表：A（量程0~0.6A，0~3A)；

雙量程電壓表：V（量程0~3V，0~15V)；

滑動(dòng)變阻器：R1（阻值范0~20Ω，額定電流2A)；

滑動(dòng)變阻器：R2（阻值范0~1000Ω，額定電流1A)

①為了調(diào)節(jié)方便，測量精度更高，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表的量程為_______A，電壓表的量程為________V，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器__________（填寫滑動(dòng)變阻器符號）。

②根據(jù)圖3正確連接圖中的實(shí)物電路，注意閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于正確的位置并選擇正確的電表量程進(jìn)行連接________。

③通過多次測量并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，利用這些數(shù)據(jù)在圖中畫出了U-I圖線。由圖象可以得出，此干電池的電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω。

④引起該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的主要原因是___________。

A．由于電流表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流小

B．由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流大

C．由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓小

D．由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓大

⑤跟據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的I、U數(shù)據(jù)．若令y=IU，x=I，則由計(jì)算機(jī)擬合得出的y-x圖線應(yīng)是圖中的_________（選填“a”、“b”或“c”）．其余兩條圖線分別是令y=IE和y=I2r得出的。跟據(jù)前面測量得到的電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的值，推測圖中A點(diǎn)的x、y坐標(biāo)分別為______A、_______W（保留2位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 0~0.6 0~3 R1 見解析 1.45 1.3 A c 1.1 1.6

【解析】試題分析：根據(jù)干電池的電動(dòng)勢及電阻情況，結(jié)合數(shù)據(jù)采集范圍。在安全及準(zhǔn)確性原則下選出電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器；根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實(shí)物圖，注意量程的選擇；電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源的電動(dòng)勢，圖象斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻；由功率與電流間的函數(shù)關(guān)系，區(qū)分電源的功率，電源的輸出功率及電源的消耗功率。

（1）由于干電池電動(dòng)勢約1.5V，內(nèi)阻較小，所選量程為量程0~3V的電壓表；考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾歐姆左右，所以選量程為0~0.6A的電流表；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選總阻值較小的R1

（2）根據(jù)圖甲所示電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示

（3）電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電動(dòng)勢,圖象斜率絕對值是電源內(nèi)阻.由圖象可知，電動(dòng)勢測量值E=1.45V，電源內(nèi)阻。

（4）電源實(shí)際輸出的電流為干路電流，電流表所測為支路電流。電壓表的分流產(chǎn)生了系統(tǒng)誤差，造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流小，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

（5）由功率與電流間的函數(shù)關(guān)系可知，a為電源的功率，b為電源的消耗功率，c為電源的輸出功率。若令y=IU，x=I，y-x圖線應(yīng)是圖中的c；圖中A點(diǎn)表示電源短路，x為短路電流，y為短路時(shí)電源的消耗功率。