Question

為了測定干電池的電動勢和內(nèi)電阻，現(xiàn)有下列器材料：
A．6.3V蓄電池；
B．干電池一節(jié)；
C．電壓表（0-3-15V，內(nèi)阻約為3KΩ，15KΩ）；
D．電流表（0-0.6-A，內(nèi)阻約為10Ω，2Ω）；
E．電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻R_g=10Ω）
F．變壓器；
G．滑動變阻器（0-20Ω）；
H．滑動變阻器（0-1000Ω）；
I．電阻箱（0-9999Ω）；
J．開關(guān)、導(dǎo)線

（1）用電流表和電壓表測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻，應(yīng)選用的變阻器是

G

（用代號回答）．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，用筆畫線代替導(dǎo)線在實(shí)物圖上連線．
（3）某交實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電流表示數(shù)/A	0.24	0.50	0.70	1.10	1.50
電壓表示數(shù)/V	1.30	1.10	0.95	0.60	0.30

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上畫出U-I圖線．由圖可求得E=

1.50

V，r=

0.80

Ω．
（4）用你設(shè)計的電路做實(shí)驗(yàn)，測得的電動勢與電池電動勢的真實(shí)值相比

偏小

（填偏大、偏小或相等）；測得的內(nèi)阻與電池內(nèi)阻的真實(shí)值相比

偏小

（填偏大、偏小或相等）．
（5）如果實(shí)驗(yàn)中電壓表壞了，選用其他器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請畫出相應(yīng)的電路圖．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的較小阻值的滑線變阻器，有利于電流的變化和表的讀數(shù)．
在實(shí)物圖中先連接其中一個支路，再并聯(lián)另一支路；注意實(shí)物圖的連接注意事項(xiàng)；
在U-I圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大小．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的較小阻值的滑線變阻器，有利于電流的變化和表的讀數(shù)．
故選G．
（2）電源的內(nèi)阻是比較小的，為了減小誤差，采用電流表的內(nèi)接法，按伏安法測量電池的電動勢和內(nèi)電阻原理連實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖，如圖

（3）在坐標(biāo)圖上畫出U-I圖線．如下圖：

在U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)等于電源的電動勢，
所以由圖可以讀出電源的電動勢為1.50V，
圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻，所以電源的內(nèi)阻為r=0.80Ω．
（4）因該接法中由于電壓表的分流而導(dǎo)致電流表示數(shù)偏小，但電壓表是準(zhǔn)確的，故圖象比真實(shí)圖象要向上偏，同時，當(dāng)電路短路時，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準(zhǔn)確的，故圖象與橫軸的交點(diǎn)不變，故所測電動勢小于真實(shí)值；內(nèi)阻也小于真實(shí)值；
（5）如果實(shí)驗(yàn)中電壓表壞了，將電流表G和電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表，運(yùn)用伏安法原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可以直接將電阻箱和安培表串聯(lián)運(yùn)用安阻法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
如上圖：
故答案為：
（1）G
（2）見圖
（3）如圖，1.50，0.80
（4）偏小，偏小
（5）如圖

點(diǎn)評：本題考查測定電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理，要求能根據(jù)公式得出圖象中斜率及截距的含義．在計算電源的內(nèi)阻的時候，一定要注意縱坐標(biāo)的數(shù)值是不是從0開始的．
本接法雖然電動勢和內(nèi)電阻均偏小，但由于誤差均較小，故實(shí)驗(yàn)中我們一般采取本方法．