Question

（2013?寶應(yīng)縣一模）某研究小組收集了兩個電學(xué)元件：電阻R₀（約為2kΩ）和手機(jī)中的鋰電池（電動勢E標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）．實(shí)驗(yàn)室備有如下器材：
A．電壓表V（量程3V，電阻R_V約為4.0kΩ）
B．電流表A₁（量程100mA，電阻R_A1約為5Ω）
C．電流表A₂（量程2mA，電阻R_A2約為50Ω）
D．滑動變阻器R₁（0～40Ω，額定電流1A）
E．電阻箱R₂（0～999.9Ω）
F．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干
（1）為了測定電阻R₀的阻值，小明設(shè)計(jì)了一電路，如圖甲所示為其對應(yīng)的實(shí)物圖，圖中的電流表A應(yīng)選

A₂

（選填“A₁”或“A₂”），請將實(shí)物連線補(bǔ)充完整．
（2）為測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r，小紅設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖．根據(jù)測量數(shù)
據(jù)作出

1

U

-

1

R2

圖象，如圖丙所示．若該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則該鋰電池的電動勢E=

1

b

，內(nèi)阻r=

k

b

（用k、b和R₂表示）．該實(shí)驗(yàn)的測量值偏小，造成此系統(tǒng)誤差主要原因是

電壓表分流

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)通過待測電阻的最大電流選擇電流表；為準(zhǔn)確測量電阻阻值，應(yīng)測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)待測電阻阻值與滑動變阻器最大阻值間的關(guān)系確定滑動變阻器的接法；根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，然后連接實(shí)物電路圖．
（2）由閉合電路的歐姆定律求出

1

U

與

1

R2

的關(guān)系式，根據(jù)該關(guān)系式求出電源的電動勢與內(nèi)阻；由于電壓表的分流作用使測量值偏�。�

解答：解：（1）電壓表量程是3V，通過待測電阻的最大電流
I=

U

R0

=

3V

2000Ω

=0.0015A=1.5mA，
因此電流表應(yīng)選電流表A₂（量程2mA，電阻R_A2約為50Ω）；
待測電阻R₀阻值約為2kΩ，滑動變阻器R₁（0～40Ω，額定電流1A）
與電阻箱R₂（0～999.9Ω）最大阻值均小于待測電阻阻值，
變阻器采用限流接法時待測電阻電壓與電流變化范圍較小，不能測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，減小實(shí)驗(yàn)誤差，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；

R0

RA

=

2000Ω

50Ω

=40，

RV

R0

=

4000Ω

2000Ω

=2，

R0

RA

＞

RV

R0

，電流表應(yīng)該采用內(nèi)接法，實(shí)物電路圖如圖所示．
（2）由圖乙所示電路可知，E=U+Ir=U+

U

R2

r，則

1

U

=

r

ER2

+

1

E

，因此圖象的縱軸截距b=

1

E

，電動勢E=

1

b

，
圖象的斜率k=

r

E

，則電源內(nèi)阻r=kE=

k

b

；由圖乙所示可知，由于電壓表分流，使實(shí)驗(yàn)的測量值偏�。�
故答案為：（1）A₂；電路圖如圖所示；（2）

1

b

；

k

b

；電壓表的分流．

點(diǎn)評：根據(jù)待測電阻與滑動變阻器阻值間的關(guān)系確定滑動變阻器的接法，根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法是正確連接實(shí)物電路圖的前提與關(guān)鍵．