Question

5．在用原理图（a）测定干电池的电动势和内阻时，有下列器材可选用：
A．干电池一节；
B．电压表V（0～3V～15V，内阻约为3kΩ，15kΩ）；
C．电流表A（0～0.6A～3A，内阻约为10Ω，2Ω）；
D．滑动变阻器（0～200Ω）；
E．滑动变阻器（0～20Ω）；
F．开关、导线．

（1）应选用的滑动变阻器是所给器材中的E（填器材前的代号）．
（2）请用笔画线代替导线在实物图（b）上连线．
（3）某次实验记录如下：

组别	1	2	3	4	5	6
电流I/A	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
电压U/V	1.37	1.32	1.24	1.18	1.10	1.05

根据表中数据在坐标图（c）上作出U-I图线由图可求得E=1.50 V，r=0.83Ω（结果保留到小数点后两位数字）
（4）测得的电动势与电池电动势的真实值相比偏小；测得的内阻与电池内阻的真实值相比偏小．（填偏大、偏小或相等）．

Answer 1

分析 实验中应选用的较小阻值的滑线变阻器，有利于电流的变化和表的读数．
在实物图中先连接其中一个支路，再并联另一支路；注意实物图的连接注意事项；
在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小．

解答 解：（1）滑动变阻器用作限流；为了有效测量，电路中电流应能准确测量，即电流适当大一些；故滑动变阻器用总阻值较小的电阻即可满足实验要求，故变阻器选E．
（2）根据测量方法可知对应的实物图如图所示；

（3）利用描点作图如图 所示，
图线与纵轴的交点即为电源的电动势E=1.50 V
电池内阻r=$\frac{1.50-1.00}{0.60}$=Ω=0.83Ω．
（4）因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，故所测电动势小于真实值；内阻也小于真实值；
故答案为：（1）E；（2）如图；（3）如图；1.50；0.83；（4）偏小；偏小．

点评 本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的．同时注意本接法虽然电动势和内电阻均偏小，但由于误差均较小，故实验中我们一般采取本方法．