钮扣电池是一种常用的电源.如图1.某学习小组想测定其电动势．(1)用多用电表的直流电压10V档进行测量.如图2.则读数为2.5伏．(2)有的同学就认为由于电池的内阻比较大.测量误差比较大．于是他设计了图3的原理图来测量钮扣电池的电动势．现备有下列器材:A．电流表(量程100 μA.内阻约为 2kΩ),B．电流表(量程10mA.内阻约为10Ω),C．电压� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

7．钮扣电池是一种常用的电源，如图1，某学习小组想测定其电动势．
（1）用多用电表的直流电压10V档进行测量，如图2，则读数为2.5伏．

（2）有的同学就认为由于电池的内阻比较大，测量误差比较大．于是他设计了图3的原理图来测量钮扣电池的电动势．现备有下列器材：
A．电流表（量程100 μA，内阻约为 2kΩ）；
B．电流表（量程10mA，内阻约为10Ω）；
C．电压表（量程5V，内阻约为100kΩ）；
D．带有可滑动触头P的均匀电阻丝AB（电阻约为3Ω）；
E．定值电阻（阻值为2Ω，允许最大电流2A）
F．定值电阻（阻值为10Ω，允许最大电流1.5A）
G．直流电源（6V，内阻不计，允许最大电流1.5A）；
H．单刀单掷开关一个，单刀双掷开关一个，导线若干．

①图中的电流表选用A，定值电阻R₀选用E．（填器材前的序号）
②请根据图3，用笔画线代替导线将图4中的实验器材连接成实验电路．
③他按图正确连接，接通S₀，将开关S₁接入a，调节触头P，使电流表示数为零，然后，S₁接b，读出电压表的示数为2.98V，则钮扣电池的电动势E=2.98 V．
④从系统误差的角度分析，你认为这位同学测量的结果会偏小．（填“准确”，“偏小”，“偏大”）

分析（1）由电表量程确定最小分度，再根据指针的位置确定读数；
（2）该实验中，滑动变阻器采用了分压接法，因此要选择定值电阻R₀较小的，便于研究；
调节触头P，使电流表示数为零，即表示钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压．
实验原理是等效替代法测钮扣电池的电动势，电压表的示数等于钮扣电池的电动势

解答解：（1）多用电表读数时量程为10V，则最小分度为0.2V，故指针的读数为：2.5V；
（2）①接通S₀，将开关S₁接入a，调节触头P，使电流表示数为零，即表示钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压．
为了更好的使得钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压，所以电流表选用较小量程的，即选：A．
为了研究方便，定值电阻R₀选用较小阻值的，即选：E．
②接通S₀，将开关S₁接入a，调节触头P，使电流表示数为零，即表示钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压．
然后，S₁接b，读出电压表的示数为2.98V，则钮扣电池的电动势等于电压表的示数，即E_X=2.98V，
③调节触头P，使电流表示数为零，即表示钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压．
然后，S₁接b，由于电压表有内阻，所以电压表与其并联的滑动变阻器并联阻值之和小于并联的滑动变阻器阻值，根据闭合电路欧姆定律得并联的滑动变阻器两端电压减小，所以测量的结果会偏小．
故答案为：（1）2.5；
（2）①A，E
②2.98
③偏小

点评本题考查了等效替代法测钮扣电池的电动势，知道电流表示数为零，即表示钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压，明确会测量过程中的误差．

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