Question

【题目】同学们想测量由两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r。

(1)第一小组的同学用电压表、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路，如图甲所示。电路中用到的器材均完好无损。

①检查电路时，他们发现在开关闭合前电压表示数不为零，这是由于导线_____（填写表示导线的字母）连接错误造成的。改正错误连接后再次闭合开关，他们发现电压表有示数，但改变电阻箱连入电路的阻值时，电压表示数保持不变，原因可能是（写出一条即可）_____。

②排除故障后，他顺利完成实验，并根据测得的数据画出图乙所示的图线，其中U为电压表示数，R为电阻箱连入电路的阻值。由图知：电池组的电动势E=_____，内阻r=_____。

(2)第二小组的同学用一块检查完好的灵敏电流计（满偏电流Ig已知，内阻Rg未知）、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路，如图丙所示。闭合开关后，调节电阻箱阻值为R1时灵敏电流计指针达到满偏，调节电阻箱阻值为R2时灵敏电流计指针达到半偏。请你通过推导说明，在这种测量方法中由于灵敏电流计的内阻Rg未知是否会对电动势和内阻的测量造成系统误差_________________________。

Answer 1

【答案】c 导线a或导线d与其他元件连接时接触不好导致断路 测量电动势E时不存在系统误差，测量内阻r时存在系统误差

【解析】

(1)①[1][2]．由于电压表与电源直接相连，造成了闭合开关前电压表的示数不为0，故是导线c接在了开关与电源的正极之间，应该接在开关与电阻箱之间；若闭合开关后发现电压表有示数，但改变电阻箱连入电路的阻值时，电压表示数保持不变，说明电压表测量的一直是电源电压，也就说明与电压表并联的那部分出现了断路，即导线a或导线d与其他元件连接时接触不好导致断路；

②[3][4]．根据闭合电路的欧姆定律

即

则由图像可知图像的斜率

解得

(2)[5]．是否会对电动势和内阻的测量造成系统误差就看通过计算得出的电动势和内阻中有没有电流计的内阻，如果有，它的存在就会有误差，如果没有，则它再存在也不会影响这个值的大小；根据闭合电路欧姆定律可知

E=Ig（Rg+r+R1）

同理

E=Ig（Rg+r+R2）

联立解得

E=Ig（R2-R1）

r=R2-2R-Rg

由此可知利用这种方法测量电动势E时不存在系统误差，测量内阻r时存在系统误差。