Question

【題目】現(xiàn)有兩組同學(xué)要測定一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r（已知E約為1.5V，r約為1Ω）。

（1）第一組采用圖所示電路。

①為了完成該實(shí)驗(yàn)，選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，在電路的a、b兩點(diǎn)間可接入的器件是_______。

A．一個(gè)定值電阻 B．阻值適當(dāng)?shù)牟煌�阻值的定值電�?/span> C．滑動變阻器

②為了調(diào)節(jié)方便且測量精度更高，以下器材中，電流表可選____，電壓表可選____。

A．電流表（0~0.6A） B．電流表（0~3A） C．電壓表（0~3V） D． 電壓表（0~15V）

③第一小組經(jīng)過多次測量，記錄了多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，并在圖中畫出了U-I圖像。由圖像可以得出，若將該干電池與一個(gè)阻值為2.2Ω的定值電阻組成閉合電路，電路中的電流約為_______A（保留兩位有效數(shù)字）。

（2）第二組在沒有電壓表的情況下，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，完成了對同一電池的測量。

①改變電阻箱接入電路中的電阻值，記錄了多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R，通過研究圖像的信息，他們發(fā)現(xiàn)電動勢的測量值與第一組的結(jié)果非常接近，但是內(nèi)阻的測量值與第一組的結(jié)果有明顯偏差。將上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行了若干次，結(jié)果依然如此。請說明哪個(gè)組內(nèi)阻的測量結(jié)果較大？________并說明形成這個(gè)結(jié)果的原因_________。

②A.第二組對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入的理論研究，在是否可以忽略電流表內(nèi)阻這兩種情況下，繪制兩類圖像。第一類圖像以電流表讀數(shù)I為縱坐標(biāo)，將電流表和電阻箱讀數(shù)的乘積IR記為U作為橫坐標(biāo)。第二類圖像以電阻箱讀數(shù)R為縱坐標(biāo)，電流表讀數(shù)的倒數(shù)為橫坐標(biāo)。請?jiān)趫D甲、乙兩坐標(biāo)系中分別用實(shí)線代表電流表內(nèi)阻可忽略的情況，虛線代表電流表內(nèi)阻不可忽略的情況，定性畫出相關(guān)物理量之間關(guān)系。____________

②B.在第二組的實(shí)驗(yàn)中電阻箱（最大阻值為999.9Ω，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用）、電流表（量程Ig = 0.6A，內(nèi)阻rg = 0.1Ω）。通過改變電阻箱接入電路中的電阻值，記錄了多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R，并畫出了如圖所示的圖像。根據(jù)圖像中的信息可得出這個(gè)電池的電動勢E＝_____V，內(nèi)電阻r＝_____Ω。

②C．某同學(xué)利用傳感器、定值電阻R0、電阻箱R1等實(shí)驗(yàn)器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖所示的關(guān)系圖線。由圖線可知電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝_______。

Answer 1

【答案】BC A C 0.48~0.52 第二組的測量結(jié)果較大 電流表內(nèi)阻不能忽略引起的誤差 1.5(1.46~1.54) 0.3(0.25~0.35) 2.0V 0.5Ω

【解析】

（1）①[1]．根據(jù)E=U+Ir，要測電動勢E和內(nèi)阻r，必須要改變電路的電流，則在電路的a、b兩點(diǎn)間可接入的器件是：B．阻值適當(dāng)?shù)牟煌�阻值的定值電阻或�?/span>C．滑動變阻器；故選BC.

②[2][3]．為了調(diào)節(jié)方便且測量精度更高，以下器材中，電流表可選量程為（0~0.6A）的A，電壓表可選量程為（0~3V）的C即可。

③[4]．由圖中讀出：E=1.48V，內(nèi)阻為

則若將該干電池與一個(gè)阻值為2.2Ω的定值電阻組成閉合電路，電路中的電流約為

（2）①[5][6]．在第一組測量值內(nèi)阻的測量值比真實(shí)值偏�。欢�第二組的測量中由于安培表內(nèi)阻的影響使得內(nèi)阻的測量值偏大；即第二組中是電流表內(nèi)阻不能忽略引起的誤差；

②[7]．根據(jù)

即

；

若考慮電流表內(nèi)阻，則

則圖像如圖甲所示；

根據(jù)可得

若考慮電流表內(nèi)阻，則

則圖像如圖乙所示；

③[8][9]．由圖像可知：

則

r=0.3Ω

④[10][11]．由閉合電路的歐姆定律可知：

則

則由圖像可知：

解得

E=2V

r=0.5Ω