Question

某同學通過查找資料自己動手制作了一個水果電池（電動勢約為4.5V，內阻約為1.5Ω），現要測量這個電池的電動勢和內阻，他從實驗室借到一個開關、一個滑動變阻器 (最大阻值為12Ω，),一只電壓表（量程為3V,內阻約為15kΩ），一只電流表（量程為 0.6A,內阻約為2Ω），一個定值電阻＝5 Ω和若干導線。

（1）該同學利用上述器材設計了如圖甲所示的實驗電路，開關閉合前滑動變阻器接入電路的阻值應調到_________(填最大、最小)。

（2）斷開開關S，調節滑動變阻器的阻值，再閉合開關S，讀取并記錄電壓表的示數及電流表的示數．改變滑動變阻器滑片的位置，多次重復上述操作，可得到多組電壓值及電流值，并以為縱坐標，以為橫坐標，畫出的關系圖線(該圖線為一直線)，如圖乙所示．由圖線可求得電池組的電動勢＝____V，內阻＝______Ω.(保留兩位有效數字)

（3）利用該實驗電路測出的電動勢和內阻與真實值和相比，理論上____，______ (填“＞”“＜”或“＝”)．引起該實驗系統誤差的主要原因是___________.

 

 

Answer 1

【答案】

(1)最大；(2) ＝4.3或4.4V，＝5.7或5.8Ω.(保留兩位有效數字)

（3）E_測<E_真，r_測<r_真(填“>”“<”或“＝”)，

系統誤差的主要原因是電壓表的分流

【解析】

試題分析：(1) 開關閉合前滑動變阻器接入電路的阻值應調到最大，以保證閉合開關后電表不會因為示數太大而被燒壞（2）圖像中圖線與縱坐標的交點為電源電動勢，所以電動勢為4.3V，圖線的斜率表示電源內阻5.7Ω（3）干路電流為兩支路電流之和，所以電流表的示數要比真實的干路電流偏小，所以短路電流比真實值偏小，斜率偏小，所以，r_測<r_真，由于有電壓表的分流作用，短路電流比真實的電流要小，真實的圖線與縱坐標的交點偏大，所以E_測<E_真

考點：考查測量電動勢和電源內阻實驗

點評：本題難度較大，由閉合電路歐姆定律可知圖像與縱坐標、橫坐標交點、斜率的意義，最難的一點是誤差的分析，這要求學生對并聯分流原理要有清楚的認識