Question

2．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中，供选用的器材有：
A．电流表（量程：0～0.6A，R_A约1Ω） 
B．电流表（量程：0～3A，R_A约0.6Ω）
C．电压表（量程：0～3V，R_V=5kΩ）  
D．电压表（量程：0～3V，R_V=10kΩ）
E．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1.5A）
F．滑动变阻器（0～2kΩ，额定电流0.2A）
G．待测电源（一节一号干电池）、开关、导线若干．

他们设计了如图一所示的电路图，请回答下列问题：
（1）电压表和滑动变阻器应选用DE．（用字母代号填写）
（2）如图二所示为实验所需器材，请按原理图连接出正确的实物图．
（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图三所示的U-I图线，内阻r=1.00Ω．（结果保留两位小数）
（4）引起该实验系统误差的主要原因是电压表分流．

Answer 1

分析 （1）根据实验原理和方法以及实验安全和准确性原则可明确滑动变阻器的选择，同时明确滑片的位置；
（2）依据实验的原理图依次连接即可；注意电表量程的选择；
（3）明确电路结构求出电流大小；根据闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据函数表达式与图象求出电源电动势与内阻；
（4）分析电表内阻的影响，明确相对电源的电流表外接法由于电压表分流而使电流表示数偏小；

解答 解：（1）干电池电动势约1.5V，所以要选择3V的电压表D；滑动变阻器均可保证电路安全，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E．
（2）该电路采用伏安法测量，电压表测路端电压，电流表测电路电流，依据实验电路图连接如图所示
（3）由图象可知，图象与纵轴交点是1.5V，则电源电动势E=1.5V，电源内阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.50-1.00}{0.50}$=1.00Ω；
（4）在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用，是产生误差的主要原因．
故答案为：（1）DE；（2）如图所示；（3）1.00；（4）电压表的分流

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验原理以及数据的处理方法，要注意明确图象法的应用，能将公式和图象结合起来进行分析，从而利用数据规律求出电动势和内电阻．