题目内容

某同学通过查找资料自己动手制作了一个水果电池（电动势约为4.5V，内阻约为1.5Ω），现要测量这个电池的电动势E和内阻r，他从实验室借到一个开关、一个滑动变阻器 （最大阻值为12Ω，），一只电压表（量程为3V，内阻约为15kΩ），一只电流表（量程为 0.6A，内阻约为2Ω），一个定值电阻R0=5Ω和若干导线．
（1）该同学利用上述器材设计了如图甲所示的实验电路，开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应调到
最大
最大
（填最大、最小）．
（2）断开开关S，调节滑动变阻器的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电流表的示数．改变滑动变阻器滑片的位置，多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电流值I，并以U为纵坐标，以I为横坐标，画出U-I的关系图线（该图线为一直线），如图乙所示．由图线可求得电池组的电动势E=
4.3或4.4
4.3或4.4
V，内阻r=
0.96或1.0
0.96或1.0
Ω．（保留两位有效数字）
（3）利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测
＜
＜
E真，r测
＜
＜
r真（填“＞”“＜”或“=”）．引起该实验系统误差的主要原因是
电压表的分流
电压表的分流
．
分析：（1）闭合开关之前，为防止电表过载，滑动变阻器的滑动头P应放在电阻的阻值最大处，以保证电路的安全；
（2）在图线中，图线与纵轴的交点就是所要测量的电动势，内电阻可以使用公式：r=
△U
△I
-R0进行计算．
（3）比较电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真之间的关系，就要从电路的结构进行分析：电路中，从电源流出的电流，分别流向电流表支路和电压表支路，故流经电流表支路的电流不是全部的电流，这时，常用的方法是把以上的电路等效化，然后再进行分析．
解答：解：（1）闭合开关之前，为防止电表过载，保证电路的安全，滑动变阻器的滑动头P应放在电阻的阻值最大处；
（2）在图线中，图线与纵轴的交点就是所要测量的电动势，读数为4.4V（或4.3V）；电压为1.0V时，电流约0.57A，内电阻可以使用公式：r+R0=
△U
△I
=
4.4-1.0
0.57-0
=5.96Ω
所以，内电阻r=0.96V．
（3）比较电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真之间的关系，就要从电路的结构进行分析：电路中，从电源流出的电流，分别流向电流表支路和电压表支路，故流经电流表支路的电流不是全部的电流，这时，常用的方法是把以上的电路等效成如图的电路：
很明显，根据公式：r=
△U
△I
计算出的结果是等效电源中的r′，r′是R0、r和RV三者的并联电阻，
因此r′要小于r+R0，即内电阻的测量值小于真实值；同样的原因，r分担的电压也会偏小，导致电动势的测量值也偏小．
故答案为：最大；4.3V或4.4V，0.96Ω或1.0Ω；＜，＜，电压表的分流．
点评：该电学实验中，要保证实验仪器的安全，常用的方法是用等效成电路进行数据处理比较简单．属于难题．
练习册系列答案
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某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，可当标准电阻用）、一只电流表（量程Ig=0.6A，内阻rg=0.1Ω）和若干导线．
（1）请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图A中器件的连接方式，画线把它们连接起来．
（2）接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出R及与R对应的电流表的示数I，并作记录．当电阻箱的阻值R=2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图B所示．处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数
1
I
；再制作R-
1
I
坐标图，如图C所示，图中已标注出了（R，
1
I
）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图B实验数据对应的坐标点也标注在图C中上．
（3）在图C上把描绘出的坐标点连成图线．
（4）根据描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=
1.5（1.46～1.54）
1.5（1.46～1.54）
V，内电阻r=
0.3（0.25～0.35）
0.3（0.25～0.35）
Ω．
某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，可当标准电阻用）、一只电流表（量程IR=0.6A，内阻rg=0.1Ω）和若干导线．
①请根据测定电动势E、内电阻r的要求，设计图1中器件的连接方式，并画线把它们连接起来．
②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，同时读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．．处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数
1
I
；再制作R-
1
I
坐标图，如图2所示．图中已标注出了（R，
1
I
）的几个与测量对应的坐标点，请你在图2上把标注出的坐标点描绘成实验图线．
③根据图2描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=
 
V，内电阻r=
 
Ω
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（1）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm．然后，接通电源使光源正常工作．
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；
②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离△x=
 
mm；这种色光的波长λ=
 
nm．
（2）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，科当标准电阻用） 一只电流表（量程IR=0.6A，内阻rg=0.1Ω）和若干导线．
①请根据测定电动势E内电阻r的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来．
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②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读处与R对应的电流表的示数I，并作记录当电阻箱的阻值R=2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图5所示．处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数
1
I
；再制作R-
1
I
坐标图，如图6所示，图中已标注出了（R，
1
I
）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上．
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线．
④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=
 
V，内电阻r=
 
Ω
精英家教网某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，可当标准电阻用） 一只电流表（量程IR=0.6A，内阻rg=0.1Ω）和若干导线．
（1）请根据测定电动势E、内电阻r的要求，设计图中器件的连接方式，画线把它们连接起来．
（2）接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R  对应的电流表的示数I，并作记录当电阻箱的阻值R=2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图所示，则此时的电流强度I=
 

（3）处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数
1
I
；再制作R-
1
I
坐标图，如图所示，图中已标注出了（R，
1
I
）的几个与测量对应的坐标点．在图上把描绘出的坐标点连成图线．
（4）根据图描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=
 
V，内电阻r=
 
Ω．

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