Question

某小组在用伏安法测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，实验室备有下列器材：
A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）
B．电流表A（量程0-0.6A，内阻约为0.5Ω）
C．电压表V（量程0-0.6V，内阻为R_V=2000Ω）
D．滑动变阻器R（0-20Ω）
E．定值电阻R若干
F．开关和导线若干
①若欲较精确地测出电源的电动势和内阻，需扩大电压表量程，实验室中有以下四种阻值的定值电阻供选择，则定值电阻R应选取______
A．2000Ω
B．4000Ω
C．6000Ω
D．8000Ω
②请在方框中画出该实验电路原理图．
③该小组同学根据实验电路，测出七组实验数据，并利用测出的数据直接绘出了U-I图线（I为电流表A的示数，U为电压表V的示数），若把电流表和改装后的电压表当成理想电表，则依图线可得被测电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．
④该实验测得的电动势和内阻的值与真实值存在误差，产生误差的原因可能是______．

Answer 1

【答案】分析：①干电池的电动势为1.5V，故应将电压表量程扩大到略大于1.5V；根据电压表的改装可知应串联的电阻；
②由题意可知电路应为伏安法，注意电压表改装后的电压表；
③由闭合电路欧姆定律可得出函数关系，结合数学公式可得出电动势和内电阻；
④分析电路结构，根据实际电表的内阻可分析出误差的原因．
解答：解：①电池的电动势为1.5V，而电压表量程只有0.6V，故应扩大量程，而为了准确测出电压示数，改装后的电压表量程应略大于1.5V；而改装后的量程之比与电阻成正比，A改装后量程为1.2V，B改装后量程为1.8V；C改装后为2.4V；而D改装后为3V，故符合题意的只有B；
②本题采用伏安法，但要注意我们用改装后的电压表测量电压；故电路如图所示
③由闭合电路欧姆定律可知，3U=E-Ir；
故电动势为：E=0.5×3=1.50V；r==1.1Ω；
④由电路图可知，此处接法电压表是准确的，但由于电压表的分流，使电流表测量值小于真实值；故误差来自于电压表的分流（或电流表读数不准确，其它正确说法也可）
故答案为：①B；②如上图；③1.50；1.1；④电压表的分流．
点评：本题中要注意图象中所示为电压表的示数，而我们实测的电压表应为并联部分的总电压，即改装后的电压的示数，应注意转化．