Question

为了测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：
A．待测干电池（电动势约为1.5V，内电阻约为5Ω）
B．电压表V（0～2V）
C．电阻箱R₁（0～99.9Ω）
D．滑动变阻器R₂（0～200Ω，lA）
E．开关S和导线若干
（1）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出一种测量干电池电动势和内阻的方案，在方框中画出实验电路图；
（2）利用你设计的实验方案连接好电路，在闭合开关、进行实验前，应注意______；
（3）如果要求用图象法处理你设计的实验数据，通过作出有关物理量的线性图象，能求出电动势E和内阻r，则较适合的线性函数表达式是______（设电压表的示数为U，电阻箱的读数为R）．
（4）利用你设计的电路进行实验，产生系统误差的主要原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）本题中给出的是电阻箱及电压表，故可以采用电阻箱得出电阻，由电压表测电压的方式，再通过计算得出电流值，由闭合电路欧姆定律求解；
（2）实验中应注意保持实验的安全和准确，故应调节滑动变阻器以保证安全；
（3）由闭合电路欧姆定律可得出关于外电阻及电压表的表达式，变形可得出线性关系；
（4）分析电路结构，特别是电压表及电阻箱的作用，得出产生误差的主要原因．
解答：解：（1）电路只需将电阻箱与电源相连，电压表并联在电源两端即可，如下图；

（2）实验中应保证安全，故开始时电流应最小，故电阻箱阻值调到最大；
（3）由闭合电路欧姆定律可知：
E=U+
题目中应得出U与R的线性关系，故可变形为：

（4）实验中没有考虑电压表的分流，而电压表不可能为理想电表，故电压表的分流会导致误差；
故答案为：（1）如上图；（2）将电阻箱阻值调到最大；（3）线形关系为：；（4）电压表分流．
点评：近几年对实验的考查不再局限于课本内容，而是有很多新的变化，在解决实验题目时一定要注意分析试题，明确实验的原理，这样才能正确解出．