Question

【題目】某物理課外活動小組學習了“測量電源的電動勢和內阻后，自制了一個橙子電池組，將該電池組接在銘牌為“1.5V，0.3A”的小燈泡上，發現小燈泡不亮，用多用電表粗測該電池組電動勢約為1.5V，流過燈泡的電流約為2mA。為了進一步研究小燈泡不亮的原因，該活動小組設計了如圖所示的實驗電路，并用多種方法測量該電池組的電動勢與內阻，請協助完成實驗.

(1)除了開關和導線等基本器材外，同學們還準備了以下器材：

A．電壓表(0~15V)

B．電壓表(0~15V)

C．電流表(0~3.0mA)

D．電流表(0~0.6A)

E．電阻箱(0~99.9Ω)

F．電阻箱(0~9999.9Ω)

實驗中電壓表應選用___________；電流表應選用___________；電阻箱應選用___________。(均填選項字母)

(2)閉合開關S1和S2，調節電阻箱并記錄電阻箱的示數R0、電流表的示數I0和電壓表的示數U0，由此可知電流表的電阻RA為___________(用上述量表示)。

(3)閉合開關S1和S2，調節R，僅讀出電流I和電壓U，并測出多組數據，作出U-I圖線可得出電池組的電動勢和內阻，此種辦法測量的電動勢與真實值相比___________(填‘偏小”、“相等”或“偏大”)，測量的內阻值與真實值相比___________(填“偏小”、“相等”或“偏大”)。

(4)斷開S1閉合S2，僅由多組電流表的示數和電阻箱的示數R，運用實驗數據作出圖線為一條傾斜的直線，且該直線的斜率為k，縱截距為b，則該電池組的電動勢為___________，內阻為___________(用k、b、RA表示).

(5)針對(3)(4)中所述兩種方法，小組交流討論后發現___________所述方法內阻的測量值更精確。(填“(3)”或“(4)”)

Answer 1

【答案】A C F 偏小 偏小 選擇(4)

【解析】

實驗中電壓表應選用0-3V量程的A；電流表應選用0~3.0mA的C；水果電池的內阻約為，則電阻箱應選用F；

（2）由電路可知，電流表的電阻為

（3）由圖示可知，伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測量值偏小，當外電路短路時，電流測量值等于真實值，電源的U-I圖象如圖所示，由圖象可知，電動勢測量值小于真實值，電源內阻測量值小于真實值；

（4）由閉合電路歐姆定律可知，E=I（R+RA+r）
變形可得：
因表頭內阻已知，故沒有誤差，根據圖象可知：，b=

聯立解得：E=，r=-RA；

（5）在（4）的實驗中，考慮的電流表內阻對測量的影響，沒有誤差，則（4）所述方法內阻的測量值更精確.