Question

【題目】現有兩組同學要測定一節干電池的電動勢E和內阻r（已知E約為1.5V，r約為1Ω）。

（1）第一組采用圖所示電路。

①為了完成該實驗，選擇實驗器材時，在電路的a、b兩點間可接入的器件是_______。

A．一個定值電阻 B．電阻箱 C．滑動變阻器

②為了調節方便且測量精度更高，電流表和電壓表應選____（選填選項前的字母）。

A．電流表（0~0.6A），電壓表（0~3V） B．電流表（0~0.6A），電壓表（0~15V）

C．電流表（0~3A），電壓表（0~3V） D．電流表（0~3A），電壓表（0~15V）

③經過多次測量，他們記錄了多組電流表示數I和電壓表示數U，并在圖中畫出了U-I圖像。由圖像可以得出，此干電池的電動勢的測量值E=_______V（保留三位有效數字），內阻的測量值r=_______Ω（保留兩位有效數字）。

（2）第二組在沒有電壓表的情況下，設計了如圖所示的電路，完成了對同一電池的測量。

①改變電阻箱接入電路中的電阻值，記錄了多組電流表示數I和電阻箱示數R，通過研究圖像的信息，他們發現電動勢的測量值與第一組的結果非常接近，但是內阻的測量值與第一組的結果有明顯偏差。將上述實驗重復進行了若干次，結果依然如此。關于第二組測量內阻產生的偏差及其原因，下列分析中正確的是_______（選填選項前的字母）。

A．第二組內阻的測量結果小于第一組的測量結果

B．第二組內阻的測量結果大于第一組的測量結果

C．造成這個偏差的原因是實際電流表內阻不能近似為零

D．造成這個偏差的原因是實驗小組讀取電流表讀數時眼睛沒有正對表盤，使讀數有時候偏大，有時候偏小

②第二組對實驗進行深入的理論研究，在是否可忽略電流表內阻這兩種情況下，繪制兩類圖像。第一類圖像以電流表讀數I為橫坐標，將電流表和電阻箱讀數的乘積IR記為U作為縱坐標。第二類圖像以電阻箱讀數R為橫坐標，電流表讀數的倒數為縱坐標。圖中實線代表電流表內阻可忽略的情況，虛線代表電流表內阻不可忽略的情況，這四幅圖中，能正確反映相關物理量之間關系的是_______（選填選項前的字母）。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BC A 1.48（1.48或1.49） 0.80（0.78~0.82） BC AC

【解析】

（1）①[1]a、b兩點間接入電阻箱或滑動變阻器，通過改變阻值，改變電路中電壓表和電流表的示數，測量多組數據；

② [2]電動勢約，電壓表選擇即可，根據題中描繪的圖像可知，電流表的量程選用即可，故A正確，BCD錯誤；

③ [3]根據閉合電路歐姆定律推導：

圖線與縱軸的交點即為電動勢：

[4]斜率為內阻：

；

（2）①[5]第二組采用的電路中將電阻箱的分壓作為路端電壓，實際測量的是電源和電流表組成的等效電源兩端的電壓，測量的內阻也是電源內阻和電流表內阻之和，所以測量的內阻偏大，故BC正確，AD錯誤；

② [6]AB．根據閉合電路歐姆結合所選電路：

可知干路電流測量準確，所以電動勢測量準確，而虛線中電流表內阻不可忽略，所以內阻測量偏大，斜率變大，故A正確，B錯誤；

CD．根據閉合電路歐姆定律：

電動勢測量值與真實值相等，圖像的斜率不變，而虛線中電流表內阻不可忽略，內阻測量偏大，圖線與縱軸的截距變大，故C正確，D錯誤。

故選AC。