Question

在做測量干電池的電動勢和內電阻的實驗中，備有下列器材可選用：
A．干電池一節(jié)（電動勢約1.5V）；
B．直流電流表（量程為0～0.6A～3A，0.6A擋內阻為0.10Ω，3A擋內阻為0.025Ω）；
C．直流電壓表（量程為0～3V～15V，3V擋內阻為15kΩ，15V擋內阻為25kΩ）；
D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；
E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.5A）；
F．電鍵；G．導線若干根；H．電池夾．
（1）將選定的器材按本實驗要求的電路（系統(tǒng)誤差較小），在圖所示的實物圖上連線．
（2）如圖所示，電流表指針停止在圖示位置，量程取0.6A擋時讀數為

 

；量程取3A擋時讀數為

 

．

（3）根據實驗記錄，畫出的U-I圖象如圖所示，可得待測電池的內阻r為

 

Ω．
（4）按本實驗要求的電路測出的E_測和r_測與真實值比較：E_測

 

 E_真，r_測

 

 r_真．（填“＞”“＜”或“=”）

Answer 1

分析：1、根據電源的電壓選擇電壓表量程，根據電路中的電流選擇電流表量程；結合選擇的器材和實驗的原理先在草紙畫出實驗原理圖，然后再連接實際電路；
2、電流表的讀數：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數，根據指針位置讀數．
3、U-I圖象中圖象與縱坐標的交點表示電源的電動勢；U-I圖象斜率絕對值表示電源內阻．
4、圖象與縱坐標的交點表示電動勢，圖象的斜率表示內電阻；由圖象法可分析此種接法會造成的誤差．

解答：解：（1）電壓的電動勢1.5V，所以電壓表選擇3V檔，干電池的放電電流不能太大，使用0.6A的檔位即可．
滑動變阻器E的電阻值是0～1000Ω，電阻值太大，調節(jié)不方便，所以選擇電阻值0～15Ω的滑動變阻器D；
實物連接如圖：
（2）電流表使用的是0-0.6A的量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，
示數為0.28A；
電流表使用的是0-3A的量程，每一個大格代表1A，每一個小格代表0.1A，
示數為1.4A．
（3）U-I圖象斜率絕對值表示電源內阻，
所以待測電池的內阻r=

△U

△I

=

1.5-0.8

0.7

=1.0Ω
（4）因該接法中由于電壓表的分流而導致電流表示數偏小，但電壓表是準確的，故圖象比真實圖象要向上偏，
同時，當電路短路時，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準確的，故圖象與橫軸的交點不變，
所以所測電動勢小于真實值；內阻也小于真實值；
故答案為：（1）如圖
（2）0.28A，1.4A
（3）1.0
（4）＜，＜．

點評：測定電動勢和內電阻的實驗中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據實驗原理得出公式，并結合圖象的斜率和截距得出正確的結果．
電流表的讀數時，一定要看清電流表所選的量程．本接法雖然電動勢和內電阻均偏小，但由于誤差均較小，故實驗中我們一般采取本方法．