题目内容
【题目】在测量电源电动势和内电阻的实验中,已知一节干电池的电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω;电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ);电流表A(量程为0.6A,内阻约为0.70Ω);滑动变阻器R(10Ω,2A)。为了更准确地测出电源电动势和内阻。
(1)请在画出实验电路图______。
(2)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图所示的U-I图线,由图可得该电源电动势E=________V ,内阻r=_________ Ω。(结果均保留两位小数)
(3)一位同学对以上实验进行了误差分析.其中正确的是______.
A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值
(4)某小组的同学找到了电阻箱,便设计了如图甲所示的电路进行实验,并且记录了实验中一系列电流表读数I及与之对应的电阻箱阻值R,该小组同学通过巧妙地设置横轴和纵轴,描绘出了如图乙所示的图线,则在图乙中纵轴应表示_____;(填I、R或与I、R相关的量)若该图线的斜率为k,横轴上的截距为m,则电动势的测量值E测=_____ ,内电阻的测量值r测=_______
【答案】 (1)电路图如图;
(2) 1.50(1.48-1.50), 1.00(0.96-1.00) (3)AC (4) R K Km
【解析】试题分析:(1)电路直接采用串联即可,电压表并联在电源两端,采用的是电流表内接法;电路图如右图所示;如图所示
(2)由图可知,电源的电动势E=1.50V;内阻
(3)由电路图可知,相对于电源来说电流表采用外接法,由于电压表分流作用,使所测电流小于电流的真实值,造成了实验误差,A正确,B错误;当外电路短路时,电流的测量值等于真实值,除此之外,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,电源的U-I图象如图所示,由图象可知,电源电动势的测量值小于真实值,C正确;作出U-I图线实际图线和测量图线,如图所示
由上图可知电动势的测量值偏小,内电阻的测量值偏小,D错误.选AC.
(4)由电路图可知,本实验采用电流表与电阻箱串联的方式进行测量,则有: ,为了得出直线图象,可将公式变形得: ,故应使用R为纵坐标, 为横坐标;则图象中的k表示电源的电动势;当R=0时, ,故r=mk.