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．阻值適當的不同阻值的定值電阻 C．滑動變阻器

②為了調節方便且測量精度更高，以下器材中，電流表可選____，電壓表可選____。

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

③第一小組經過多次測量，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，若將該干電池與一個阻值為2.2Ω的定值電阻組成閉合電路，電路中的電流約為_______A（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。請說明哪個組內阻的測量結果較大？________并說明形成這個結果的原因_________。

②A.第二組對實驗進行深入的理論研究，在是否可以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為縱坐標，將電流表和電阻箱讀數的乘積IR記為U作為橫坐標。第二類圖像以電阻箱讀數R為縱坐標，電流表讀數的倒數為橫坐標。請在圖甲、乙兩坐標系中分別用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，定性畫出相關物理量之間關系。____________

②B.在第二組的實驗中電阻箱（最大阻值為999.9Ω，可當標準電阻用）、電流表（量程Ig = 0.6A，內阻rg = 0.1Ω）。通過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，并畫出了如圖所示的圖像。根據圖像中的信息可得出這個電池的電動勢E＝_____V，內電阻r＝_____Ω。

②C．某同學利用傳感器、定值電阻R0、電阻箱R1等實驗器材測量電池a的電動勢和內阻，實驗裝置如圖所示。實驗時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計算機上顯示出如圖所示的關系圖線。由圖線可知電池的電動勢E＝________V，內阻r＝_______。

Answer 1

【答案】BC A C 0.48~0.52 第二組的測量結果較大 電流表內阻不能忽略引起的誤差 1.5(1.46~1.54) 0.3(0.25~0.35) 2.0V 0.5Ω

【解析】

（1）①[1]．根據E=U+Ir，要測電動勢E和內阻r，必須要改變電路的電流，則在電路的a、b兩點間可接入的器件是：B．阻值適當的不同阻值的定值電阻或者C．滑動變阻器；故選BC.

②[2][3]．為了調節方便且測量精度更高，以下器材中，電流表可選量程為（0~0.6A）的A，電壓表可選量程為（0~3V）的C即可。

③[4]．由圖中讀出：E=1.48V，內阻為

則若將該干電池與一個阻值為2.2Ω的定值電阻組成閉合電路，電路中的電流約為

（2）①[5][6]．在第一組測量值內阻的測量值比真實值偏小；而第二組的測量中由于安培表內阻的影響使得內阻的測量值偏大；即第二組中是電流表內阻不能忽略引起的誤差；

②[7]．根據

即

；

若考慮電流表內阻，則

則圖像如圖甲所示；

根據可得

若考慮電流表內阻，則

則圖像如圖乙所示；

③[8][9]．由圖像可知：

則

r=0.3Ω

④[10][11]．由閉合電路的歐姆定律可知：

則

則由圖像可知：

解得

E=2V

r=0.5Ω