Question

【題目】為測定兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材：

A．待測的干電池（每節(jié)電池電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)阻均小于1.0Ω)

B．電流表A1（量程0～3mA，內(nèi)阻Rg1=10Ω)

C．電流表A2(量程0～0.6A，內(nèi)阻Rg2=0.1Ω)

D．滑動(dòng)變阻器R1(0～20Ω,10A)

E．滑動(dòng)變阻器R2(0～200Ω,lA)

F．定值電阻R0(990Ω)

G．開關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲中所示的（a(b)兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是______所示的電路，在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選____(填寫器材前的字母代號）．

（2）該同學(xué)從圖甲中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用測出的數(shù)據(jù)繪出I1―I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，在分析干路電流時(shí)，R0所在支路電流可忽略），如圖乙所示，已知圖像的斜率大小為k，縱截距為b，則兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢E=________,一節(jié)干電池的內(nèi)阻r0=_________。（用題中所給的各物理量的符號表示）

（3）由于電表都不是理想電表，該同學(xué)按照從圖甲中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路測出的數(shù)據(jù)存在系統(tǒng)誤差，即E測_______E真，r測_______r真。（填“>“，”<“或”=“）

Answer 1

【答案】 （1）（b） D （2）b(R0 + Rg1) K(R0 + Rg1)/2 （3）< <

【解析】（1）上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，將電流表G串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．a、b兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是b，因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用總阻值較小的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減�。�滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D．
（2）由歐姆定律可得： 解得 ，則， ，因 ，則 ， ，一節(jié)電池的內(nèi)阻為：
（3）由圖甲可知，由于電壓表的分流，電流表測量出來的電流總是小于電源的總電流，而且電壓表示數(shù)越大，電流的測量值與真實(shí)值差異越大，作出U-I的真實(shí)圖象，如圖藍(lán)線所示，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢，則電池電動(dòng)勢測量值小于真實(shí)值；斜率表示內(nèi)阻，可知內(nèi)阻測量值也偏小；