Question

【題目】用圖甲所示的電路，測定一節舊干電池的電動勢和內阻。除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：

雙量程電流表：A (量程0~0.6A，0~3A)；

雙量程電壓表：V (量程0~3V，0~15V)；

滑動變阻器：R1(阻值范圍0~20Ω，額定電流2A)； R2(阻值范圍0~1000Ω，額定電流1A)

①為了調節方便，測量精度更高，實驗中應選用電流表的量程為 ____A，電壓表的量程為_____V，應選用滑動變阻器_____(填寫滑動變阻器符號)。

②根據圖甲正確連接圖乙中的實物電路，注意閉合開關時滑動變阻器的滑片P應處于正確的位置并選擇正確的電表量程進行連線 __________ 。

③通過多次測量并記錄對應的電流表示數I和電壓表示數U，利用這些數據在圖丙中畫出了U—I圖線。由圖線可以得出此干電池的電動勢E=_____V，內阻r= ____ Ω。

④引起該實驗的系統誤差的主要原因是 ______ 。

A.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數總是比電源實際輸出的電流小

B.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數總是比電源實際輸出的電流大

C.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數總是比路端電壓小

D.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數總是比路端電壓小

⑤根據實驗測得的I、U數據，若令y=IU，x=I，則由計算機擬合得出的y-x圖線應是下圖中的 ___(選填“a”、“b”或“c”)，其余兩條圖線分別是令y=IE和 得出的。根據前面測量得到的電源電動勢和內阻的值，則圖中A點的x、y坐標分別為 ___ A、____ W(保留2位有效數字)。

Answer 1

【答案】 ①0~0.6; 0~3 ; R1 ②略 ③1.45； 1.3 ④A ⑤c； 1.1； 1.6

【解析】試題分析：根據干電池的電動勢及電阻情況，結合數據采集范圍。在安全及準確性原則下選出電流表、電壓表和滑動變阻器；根據原理圖可得出對應的實物圖，注意量程的選擇；電源的U-I圖象與縱軸的交點坐標值是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源的內阻；由功率與電流間的函數關系，區分電源的功率，電源的輸出功率及電源的消耗功率。

（1）由于干電池電動勢約1.5V，內阻較小，所選量程為量程0~3V的電壓表；考慮到干電池的內阻一般幾歐姆左右，所以選量程為0~0.6A的電流表；為方便實驗操作，滑動變阻器應選總阻值較小的R1

（2）根據圖甲所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示

（3）電源U-I圖象與縱軸交點坐標值是電動勢,圖象斜率絕對值是電源內阻.由圖象可知，電動勢測量值E=1.45V，電源內阻。

（4）電源實際輸出的電流為干路電流，電流表所測為支路電流。電壓表的分流產生了系統誤差，造成電流表讀數總是比電源實際輸出的電流小，故A正確，BCD錯誤。

（5）由功率與電流間的函數關系可知，a為電源的功率，b為電源的消耗功率，c為電源的輸出功率。若令y=IU，x=I，y-x圖線應是圖中的c；圖中A點表示電源短路，x為短路電流，y為短路時電源的消耗功率。