Question

【題目】某實驗小組欲測量一節(jié)廢舊干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室有如下器材：

A．電壓表V（0～0.5 V，內(nèi)阻RV未知）

B．電流表A（0～0.6 A，內(nèi)阻RA為0.6 Ω）

C．電阻箱R0（最大阻值為9 999.9 Ω）

D．滑動變阻器R（0～20 Ω）

E．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

(1)考慮到電壓表的量程太小，且內(nèi)阻遠大于干電池內(nèi)阻，實驗小組的同學首先設(shè)計如圖1所示的電路來測量電壓表的內(nèi)阻。其原理為：先調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表指針指在中間刻度線，記下電阻箱的阻值R1，再調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表指針指在滿偏刻度，記下電阻箱的阻值R2，則電壓表的內(nèi)阻RV=__________(用R1、R2表示)。

(2)測得電壓表的內(nèi)阻為500 Ω，實驗小組的同學又設(shè)計了如圖2所示的電路測量廢舊干電池的電動勢，R0調(diào)到1 000 Ω。調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)如下表所示。請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在如圖3所示的坐標紙上作出 U－I圖線__________。

U/V	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
I/A	0.59	0.50	0.39	0.30	0.21

(3)由圖線求得電動勢E=__________V，內(nèi)阻r=__________Ω。

(4)實驗時，某同學進行了多次測量，花費了較長時間，但測量期間一直保持電路閉合。其實，從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為______________________。

Answer 1

【答案】R1－2R2 1.50(1.44～1.56均可) 0.90(0.80～1.00) 長時間保持電路閉合，電池會發(fā)熱，電池內(nèi)阻會發(fā)生變化，干電池長時間放電，也會引起電動勢變化，導(dǎo)致實驗誤差增大

【解析】

(1)設(shè)電源的電動勢為E，電壓表的滿偏電壓為U，則當電壓表指針指在中間刻度線時，有U=E；當電壓表指針指在滿偏刻度時，有U=E，聯(lián)立解得電壓表的內(nèi)阻為RV=R1－2R2。

(2)在坐標紙上描點連線作出U－I圖線，如圖所示。

(3)根據(jù)題圖2，由閉合電路歐姆定律得E=(R0＋RV)＋I(RA＋r)，解得U=－(RA＋r)，則由U－I圖線可得電源的電動勢為1.50 V，內(nèi)阻為0.90 Ω。

(4)長時間保持電路閉合，電池會發(fā)熱，電池內(nèi)阻會發(fā)生變化，干電池長時間放電，也會引起電動勢變化，導(dǎo)致實驗誤差增大。