Question

15．用圖甲所示的電路，測定一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)阻．除電池、開關(guān)和導線外，可供使用的實驗器材還有：
雙量程電流表：A（量程0-0.6A，3A）
雙量程電壓表：V（量程0-3V，0-15V）
滑動變阻器：R₁（阻值范圍0-10Ω，額定電流2A）R₂（阻值范圍0-100Ω，額定電流1A）

（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量精度更高，實驗中應(yīng)選用電流表的量程為0.6A，電壓表的量程為3V，應(yīng)選用滑動變阻器R₁（填寫滑動變阻器符號）．
（2）根據(jù)電路圖，并按照實際的電表量程進行連線
（3）通過多次測量并記錄對的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，利用這些數(shù)據(jù)在圖丙中畫出了U-I圖線．由圖線可以得出此干電池的電動勢E=1.45V（保留3位有效數(shù)字），內(nèi)阻r=1.3Ω（保留2位有效數(shù)字）．
（4）引起該實驗的系統(tǒng)誤差的主要原因是A．
A．由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實際輸出的電流小
B．由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實際輸出的電流大
C．由于電流表的分壓作用造成電壓表計數(shù)總是比路端電壓小
D．由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓大．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律估算電路中的電流，根據(jù)安全及準確性原則可選出電流表及電壓表；根據(jù)電源內(nèi)阻的大小可判斷保護電阻的大小，及滑動變阻器的阻值大��；
（2）電壓的U-I圖象與縱軸的交點坐標值是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻．
（3）分析電路中的各電表的特點，找出其產(chǎn)生的作用，即可得出誤差產(chǎn)生的原因．

解答 解：（1）由于電源是一節(jié)干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象．
（2）由圖示電源的U-I圖象可知，電源的電動勢為：E=1.45V，
圖象斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻為：r=$\frac{1.45-0.8}{0.5}$=1.3Ω；
（3）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表的分流作用，導致電流表的示數(shù)總小于真實的干路電流值．故選：A
故答案為：（1）0.6，3，R₁．（2）1.45；1.3；（3）A；

點評 實驗儀器的選擇是考試中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在學習中要注意掌握好其安全、準確的原則；同時注意滑動變阻器的電路中的應(yīng)用規(guī)律．要掌握應(yīng)用圖象法求電源電動勢與內(nèi)阻的方法．