Question

【题目】某课外兴趣小组设计一个电路测量一个蓄电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有:

A.待测蓄电池（电动势约为12V，内阻约为2Ω）

B.电流表A1（量程:02A，内阻约为0.2 Ω）

C.电流表A2（量程:00.8 A，内阻约为2 Ω）

D.滑动变阻器R1（阻值范围：050Ω）

E.滑动变阻器R2（阻值范围：010Ω）

F.定值电阻R0（阻值为10Ω）

G.单刀单掷开关一个，导线若干

（1）为精确测量蓄电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选用___________（填所选器材前的字母）。

（2）在题中的方框里，画出实验原理图（_____）

（3）兴趣小组根据（2）设计的实验电路进行测量，利用测出的数据绘出的I1—I2图像（I1为电流表 A1的示数，I2为电流表A2的示数），如图所示，则由图线可得电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（结果均保留两位有效数字）

（4）考虑到电表内阻对测量结果的影响，实验中测得的电动势与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”），测得的内阻与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

Answer 1

【答案】D 12 1.82. 2 相等 偏大

【解析】

（1）[1]．本实验用两个电流表测量电源的电动势和内阻，考虑到电表的读数误差和安全要求，滑动 变阻器应选择R1。

（2）[2]．本题利用两个电流表和一个定值电阻设计实验电路，根据组合法可能存在如图甲、乙、丙的测量电路，根据电表测量误差要求，图甲电表改装后量程会偏大，图乙电表改装后量程会偏小，因此图丙会更契合实验要求，故实验原理图如图丙所示形式。

（3）[3][4]．根据闭合电路欧姆定律，电表I1和I2的关系为

E=（I1-I2）R0+I1r，

移项转换得到图线对应的表达式

I1=I2+，

由图线几何关系可知，斜率

k==，

解得r=2.0Ω，考虑到测量误差，r取值为1.82.2Ω，截距

b=1.0=，

解得

E=12V。

（4）[5][6]．测量电路的主要误差存在于电流表A1分压，实验测得的路端电压小于真实值，电流没有误差，故测得的电动势与真实值相比相等，测得的内阻与真实值相比偏大。