Question

（2010?泰州一模）為了測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：
A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻約為5Ω）
B．電壓表V（0～2V）
C．電阻箱R₁（0～99.9Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₂（0～200Ω，lA）
E．開關(guān)S和導(dǎo)線若干
（1）在現(xiàn)有器材的條件下，請(qǐng)你選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，并設(shè)計(jì)出一種測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方案，在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）利用你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案連接好電路，在閉合開關(guān)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)注意

電阻箱阻值調(diào)到最大

；
（3）如果要求用圖象法處理你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過作出有關(guān)物理量的線性圖象，能求出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，則較適合的線性函數(shù)表達(dá)式是

1

U

=

1

E

+

1

ER

r

（設(shè)電壓表的示數(shù)為U，電阻箱的讀數(shù)為R）．
（4）利用你設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是

電壓表的分流

．

Answer 1

分析：（1）本題中給出的是電阻箱及電壓表，故可以采用電阻箱得出電阻，由電壓表測(cè)電壓的方式，再通過計(jì)算得出電流值，由閉合電路歐姆定律求解；
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意保持實(shí)驗(yàn)的安全和準(zhǔn)確，故應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器以保證安全；
（3）由閉合電路歐姆定律可得出關(guān)于外電阻及電壓表的表達(dá)式，變形可得出線性關(guān)系；
（4）分析電路結(jié)構(gòu)，特別是電壓表及電阻箱的作用，得出產(chǎn)生誤差的主要原因．

解答：解：（1）電路只需將電阻箱與電源相連，電壓表并聯(lián)在電源兩端即可，如下圖；

（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證安全，故開始時(shí)電流應(yīng)最小，故電阻箱阻值調(diào)到最大；
（3）由閉合電路歐姆定律可知：
E=U+

U

R

r
題目中應(yīng)得出U與R的線性關(guān)系，故可變形為：

1

U

=

1

E

+

1

ER

r
（4）實(shí)驗(yàn)中沒有考慮電壓表的分流，而電壓表不可能為理想電表，故電壓表的分流會(huì)導(dǎo)致誤差；
故答案為：（1）如上圖；（2）將電阻箱阻值調(diào)到最大；（3）線形關(guān)系為：

1

U

=

1

E

+

1

ER

r；（4）電壓表分流．

點(diǎn)評(píng)：近幾年對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查不再局限于課本內(nèi)容，而是有很多新的變化，在解決實(shí)驗(yàn)題目時(shí)一定要注意分析試題，明確實(shí)驗(yàn)的原理，這樣才能正確解出．