Question

【题目】在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：

A．干电池E（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）

B．电流表A1（满偏电流3mA，内阻r1=10Ω）

C．电流表A2（0～0.6A，内阻0.1Ω）

D．滑线变阻器R1（0～20Ω，10A）

F．定值电阻R3（990Ω） G．开关和导线若干

（1）根据题目所给器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图_______．

（2）如图为某一同学根据他所设计的实验给出的I1、I2图线（I1为A1的示数，I2为A2的示数），由图线可求得被测电池的电动势E＝_________V，内阻r =_________Ω．

（3）用此种方法测得的电动势E偏________，内阻r偏_________（“大”或“小”）

Answer 1

【答案】 （1）电路图；

（2）E取值在1.47-1.50之间 r取值在0.77-0.87之间 （3）小 小

【解析】（1）由于没有电压表，我们可以把表头A1及定值电阻串联充当电压表使用，利用伏安法测定一节干电池的电动势和内阻．

（2）表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律可知：
I1（R3+Rg）=E-I2r即： ；
由图可知，图象与纵坐标的交点为1.48mA，则有：1.48mA=；解得E=1.48V；
由图象可知，图象的斜率为：0.8×10-3，由公式得图象的斜率等于，故=0.8×10-3；
解得r=0.8Ω．
（3）采用“等效电源法”分析可知，可把电源与电压表看做一等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知，测量的电动势是等效电源外电路断开时的路端电压，由于等效电源外电路断开时电源与电压表组成一闭合电路，所以等效电源的外电断开时的路端电压一定小于电源的电动势，即E测＜E真；同理，电源内阻测量的是等效电源的内阻即电源与电压表的并联电阻，由于并联电阻小于任一支路的电阻，所以内阻测量值偏小，即r测＜r真