Question

某小組在用伏安法測定一節干電池的電動勢和內阻的實驗中，實驗室備有下列器材：
A．待測干電池（電動勢約為1.5V，內阻約為1.0Ω）
B．電流表A（量程0-0.6A，內阻約為0.5Ω）
C．電壓表V（量程0-0.6V，內阻為R_V=2000Ω）
D．滑動變阻器R（0-20Ω）
E．定值電阻R若干
F．開關和導線若干
①若欲較精確地測出電源的電動勢和內阻，需擴大電壓表量程，實驗室中有以下四種阻值的定值電阻供選擇，則定值電阻R應選取______
A．2000Ω
B．4000Ω
C．6000Ω
D．8000Ω
②請在方框中畫出該實驗電路原理圖．
③該小組同學根據實驗電路，測出七組實驗數據，并利用測出的數據直接繪出了U-I圖線（I為電流表A的示數，U為電壓表V的示數），若把電流表和改裝后的電壓表當成理想電表，則依圖線可得被測電池的電動勢E=______V，內阻r=______Ω．
④該實驗測得的電動勢和內阻的值與真實值存在誤差，產生誤差的原因可能是______．

Answer 1

【答案】分析：①干電池的電動勢為1.5V，故應將電壓表量程擴大到略大于1.5V；根據電壓表的改裝可知應串聯的電阻；
②由題意可知電路應為伏安法，注意電壓表改裝后的電壓表；
③由閉合電路歐姆定律可得出函數關系，結合數學公式可得出電動勢和內電阻；
④分析電路結構，根據實際電表的內阻可分析出誤差的原因．
解答：解：①電池的電動勢為1.5V，而電壓表量程只有0.6V，故應擴大量程，而為了準確測出電壓示數，改裝后的電壓表量程應略大于1.5V；而改裝后的量程之比與電阻成正比，A改裝后量程為1.2V，B改裝后量程為1.8V；C改裝后為2.4V；而D改裝后為3V，故符合題意的只有B；
②本題采用伏安法，但要注意我們用改裝后的電壓表測量電壓；故電路如圖所示
③由閉合電路歐姆定律可知，3U=E-Ir；
故電動勢為：E=0.5×3=1.50V；r==1.1Ω；
④由電路圖可知，此處接法電壓表是準確的，但由于電壓表的分流，使電流表測量值小于真實值；故誤差來自于電壓表的分流（或電流表讀數不準確，其它正確說法也可）
故答案為：①B；②如上圖；③1.50；1.1；④電壓表的分流．
點評：本題中要注意圖象中所示為電壓表的示數，而我們實測的電壓表應為并聯部分的總電壓，即改裝后的電壓的示數，應注意轉化．