Question

【題目】某課外興趣小組設(shè)計(jì)一個(gè)電路測(cè)量一個(gè)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:

A.待測(cè)蓄電池（電動(dòng)勢(shì)約為12V，內(nèi)阻約為2Ω）

B.電流表A1（量程:02A，內(nèi)阻約為0.2 Ω）

C.電流表A2（量程:00.8 A，內(nèi)阻約為2 Ω）

D.滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍：050Ω）

E.滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍：010Ω）

F.定值電阻R0（阻值為10Ω）

G.單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）為精確測(cè)量蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用___________（填所選器材前的字母）。

（2）在題中的方框里，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖（_____）

（3）興趣小組根據(jù)（2）設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I1—I2圖像（I1為電流表 A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)），如圖所示，則由圖線可得電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（4）考慮到電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”），測(cè)得的內(nèi)阻與真實(shí)值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

Answer 1

【答案】D 12 1.82. 2 相等 偏大

【解析】

（1）[1]．本實(shí)驗(yàn)用兩個(gè)電流表測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，考慮到電表的讀數(shù)誤差和安全要求，滑動(dòng) 變阻器應(yīng)選擇R1。

（2）[2]．本題利用兩個(gè)電流表和一個(gè)定值電阻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，根據(jù)組合法可能存在如圖甲、乙、丙的測(cè)量電路，根據(jù)電表測(cè)量誤差要求，圖甲電表改裝后量程會(huì)偏大，圖乙電表改裝后量程會(huì)偏小，因此圖丙會(huì)更契合實(shí)驗(yàn)要求，故實(shí)驗(yàn)原理圖如圖丙所示形式。

（3）[3][4]．根據(jù)閉合電路歐姆定律，電表I1和I2的關(guān)系為

E=（I1-I2）R0+I1r，

移項(xiàng)轉(zhuǎn)換得到圖線對(duì)應(yīng)的表達(dá)式

I1=I2+，

由圖線幾何關(guān)系可知，斜率

k==，

解得r=2.0Ω，考慮到測(cè)量誤差，r取值為1.82.2Ω，截距

b=1.0=，

解得

E=12V。

（4）[5][6]．測(cè)量電路的主要誤差存在于電流表A1分壓，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的路端電壓小于真實(shí)值，電流沒(méi)有誤差，故測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相比相等，測(cè)得的內(nèi)阻與真實(shí)值相比偏大。