题目内容
【题目】在测量干电池的电动势E和内阻r的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路,S2为单刀双掷开关,定值电阻R0=3Ω。合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图像,如图乙所示,两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V,与横轴的截距分别为0.75A、0.80A。
(1)S2接1位置时,作出的U—I图线是图乙中的___________(选“A”或“B”)线;测出的电池电动势E和内阻r有在系统误差,原因是___________________;
(2)由图乙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=___________V,r真=__________Ω;
(3)根据图线求出电流表内阻为_______________Ω。
【答案】B 电压表的分流(或电流表的示数偏小) 3.00 0.75 0.25
【解析】
(1)[1][2] 当S2接1位置时,可把电压表与电源看做一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律:E=U断可知,电动势和内阻的测量值均小于真实值,所以作出的U-I图线应是B线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是电压表分流造成。
(2)[3][4]根据当S2接2位置时,可把电流表与电源看做一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律E=U断可知电动势测量值等于真实值,U-I图线应是A线,即
E真=UA=3.00V
由图示图象可知,E真=UA,由于S2接接1位置时,U-I图线的B线对应的短路电流为I短=IB,所以
r真=
(3)[5] 开关S2接2位置时,U-I图象如图A所示,此时:
r真+RA=
电流表内阻:
RA=