Question

12．用伏安法测某种电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：
A．电压表V₁（量程0-3V）  
B．电压表V₂（量程0-15V） 
C．电流表A₁（量程0-3A） 
D．电流表A₂（量程0-0.6A） 
E．滑动变阻器R₁（总电阻20Ω） 
F．滑动变阻器R₂（总电阻100Ω） 
G．电键S和导线若干．
请依据图象1中所给的测量数据，选择相应的仪器．
（1）电压表应选A（填代号A或B）；电流表应选D（填代号C或D）；滑动变阻器应选E（填代号E或F）
（2）实验误差分系统误差和偶然误差两种．该实验的系统误差主要是由A引起的．（填代号A或B，A．电压表的分流作用，B．电流表的分压作用）用画U-I图线的方法求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的B误差（填代号A或B，A．系统误差，B．偶然误差）
（3）如图2所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，由图线求出E=1.50V，r=0.50Ω；（本题计算结果均保留到小数点后两位）

Answer 1

分析 （1）根据实验原理可得出实验中需要的仪器；
（2）由图可知，电压表测量为电源的输出电压，电压表示数没有误差，但电流表测量的却是外电路中一部分电路中的电压，故可知误差来自于电压表的分流；
（3）采用描点法作图，图象中偏离较远的点误差较大； 图象纵坐标的交点为电源的电动势，图象的斜率表示电源的内阻．

解答 解：（1）一节干电池的电动势为1.5V，电压表应选择A；由图可知，测量的最大电流为0.6A，故电流表选择D；因电动势较小，故滑动变阻器选择E即可；
（2）通过对原理图的分析可知，本实验的误差来自于电压表的分流，使电流表测量结果不准确，故选A；用画U-I图线的方法求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的偶然误差，故选B；
（3）利用描点法可正确画出图象，注意让直线尽量多的穿过点，不能穿过的均匀分布在直线的两侧，具体图象如下所示：

根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知，U=E-Ir，因此在U-I图线中，图象的斜率表示电源的内阻，有图象可知：r=k=$\frac{△U}{△I}=\frac{1.5-1.2}{0.6}$≈0.50Ω，与纵轴的交点为电源的电动势，故E=1.50V；
故答案为：（1）A、D、E；（2）A、B；（3）1.50，0.50

点评 本题考查测定电动势和内阻的实验，本实验要特别注意数据的处理，能正确应用图象并结合函数关系进行分析得出结果．