Question

【題目】某同學要用如圖1所示電路測量電源的電動勢和內阻，同時測定一段粗細均勻的電祖絲電阻，實驗器材除滑動變阻器K、開關S1、S2、導線若干外，還有如下器材：

A.待測電源（電動勢約3V，內阻約1）

B.待測電阻絲Rx（約為3）

C.電壓表（0-3V，內阻約15k）

D.電壓表（0-3V，內阻約3k）

E.電流表（0-0.6A，內阻約1）

F.電流表（0-3A，內阻約0.5）

實驗主要步驟：

（1）用游標卡尺測電阻絲長度如圖2所示，則其長度為_________cm；用螺旋測微器測電阻絲直徑如圖3所示，則其直徑為_________mm。

（2）將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合S1，將S2接1。

①逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數U和相應電流表的示數I；

②以U為縱坐標，I為橫坐標，作U-I圖線如圖4中甲所示（U、I都用國際單位）；

③求出甲圖線斜率的絕對值k1和在橫軸上的截距a。

（3）將S2接2重復以上操作步驟，作U-I圖線如圖4中乙所示，求出乙圖線斜率的絕對值k2。

（4）回答下列問題：

①電壓表最好選用_________，電流表最好選用_________；（填字母代號）

②若用a、k1和k2表示待測電源的電動勢E、內阻r和待測電阻Rx的表達式，則E=_________、r=_________、Rx=_________.

Answer 1

【答案】5.235 3.852-3.854 C E a

【解析】

（1）[1]用游標卡尺測電阻絲長度為5.235cm

[2] 用螺旋測微器測電阻絲直徑為3.852mm；

（4）①[3][4]根據電路圖可知，本實驗產生誤差原因是電壓表分流造成的，要想減小分流引起的誤差，在量程相同情況下應選擇內阻大的電壓表，故電壓表選C。

由題意可知電路中最大電流約為

=0.6A

所以電流表應選擇E。

②[5][6][7]S2接1時，根據閉合電路歐姆定律可得

E=U+Ir

得U-I關系式為

U=E-Ir

根據公式可知，電源內阻即為斜率。

當路端電壓為0時，有0=E-Ir，即

E=

當S2接2時，根據閉合電路歐姆定律可得

E=U+I（r+Rx）

得U-I關系式為

U=E-I（r+Rx）

根據公式可知

得