Question

【題目】為測定兩節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗室準備了下列器材：

A．待測的干電池（每節(jié)電池電動勢約為1.5V，內阻均小于1.0Ω)

B．電流表A1（量程0～3mA，內阻Rg1=10Ω)

C．電流表A2(量程0～0.6A，內阻Rg2=0.1Ω)

D．滑動變阻器R1(0～20Ω,10A)

E．滑動變阻器R2(0～200Ω,lA)

F．定值電阻R0(990Ω)

G．開關和導線若干

（1）某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設計了如圖甲中所示的（a(b)兩個參考實驗電路，其中合理的是______所示的電路，在該電路中，為了操作方便且能準確地進行測量，滑動變阻器應選____(填寫器材前的字母代號）．

（2）該同學從圖甲中選出的合理的實驗電路后進行實驗，利用測出的數(shù)據繪出I1―I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，在分析干路電流時，R0所在支路電流可忽略），如圖乙所示，已知圖像的斜率大小為k，縱截距為b，則兩節(jié)干電池的電動勢E=________,一節(jié)干電池的內阻r0=_________。（用題中所給的各物理量的符號表示）

（3）由于電表都不是理想電表，該同學按照從圖甲中選出的合理的實驗電路測出的數(shù)據存在系統(tǒng)誤差，即E測_______E真，r測_______r真。（填“>“，”<“或”=“）

Answer 1

【答案】 （1）（b） D （2）b(R0 + Rg1) K(R0 + Rg1)/2 （3）< <

【解析】（1）上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，將電流表G串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．a、b兩個參考實驗電路，其中合理的是b，因為電源的內阻較小，所以應該采用總阻值較小的滑動變阻器，有利于數(shù)據的測量和誤差的減小．滑動變阻器應選D．
（2）由歐姆定律可得： 解得 ，則， ，因 ，則 ， ，一節(jié)電池的內阻為：
（3）由圖甲可知，由于電壓表的分流，電流表測量出來的電流總是小于電源的總電流，而且電壓表示數(shù)越大，電流的測量值與真實值差異越大，作出U-I的真實圖象，如圖藍線所示，圖象與縱坐標的交點表示電源的電動勢，則電池電動勢測量值小于真實值；斜率表示內阻，可知內阻測量值也偏小；