Question

某物理兴趣小组为了测量“水果电池”的电动势和内阻，将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为15V，可是该电池并不能使额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡发光，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测定还不足3mA．现为了尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻．
（1）实验室提供备用的器材如下：
A、电流表A₁（量程0～0.6A）　B、电流表A₂（量程0～5mA）
C、电压表V₁（量程0～15A）D、电压表V₂（量程0～3V）
E、滑动变阻器R₁（0～100Ω）　F、滑动变阻器R₂（0～3kΩ）
G、开关一个，导线若干
实验中，电流表应选

B

，电压表应选

D

，滑动变阻器应选

F

．
（2）请在下面的方框中画出实验电路图，并将下图的各器件用笔画线代替导线连接起来．

（3）若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内阻的值和真实值相比电动势E

相等

（填“偏大”、“相等”、“偏小”），内电阻r

偏大

（填“偏大”、“相等”、“偏小”）．

Answer 1

分析：（1）根据路端电压的范围确定电压表的量程；根据干路中电流的范围即可选择电流表的量程，根据水果电池的内阻大小，选择合适的滑动变阻器．
（2）内阻较大，电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表采取外接法误差较小．
（3）由于电流表的分压，使得路端电压存在误差，运用图象法分析误差．

解答：解：（1）该电池并不能使额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡发光，所以电压表应选D，
实验测定电流还不足3mA，所以电流表应选B，水果电池的内阻较大，所以滑动变阻器应选F．
（2）因为水果电池的内阻较大，电流表内阻相对较小，分担电压较小，电流表采取外接法误差较小．滑动变阻器采用限流式接法，串联在电路中，电路图和实物图如右图．   
（3）由于电流表的分压，使得路端电压存在误差，而电流没有误差，运用图象法分别在U-I图上由测量数据作出的图线1和修正误差后真实值作出的图线2，由图看出，电动势没有系统误差，即电动势值与真实值相等，内阻的测量值偏大．
故答案为：（1）B       D     F      （2）如图
（3）相等，偏大

点评：电学实验一般以常见实验为载体考查实验中的接法、仪表的选择及数据的处理，误差分析等； 应注意保证实验中的安全和准确．