Question

用下图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R₀起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

电流表（量程0.6A、3A）；

电压表（量程3V、15V）

定值电阻（阻值1、额定功率5W）

定值电阻（阻值10，额定功率10W）

滑动变阻器（阻值范围0--10、额定电流2A）

滑动变阻器（阻值范围0--100、额定电流1A）

（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择______V，电流表的量程应选择_______A；R₀应选择_______ 的定值电阻，R应选择阻值范围是__________ 的滑动变阻器。

（2）关于实验的误差分析下列正确的是________

A. 电流表的分压作用                  B. 电压表的分流作用

C. 读数过程中存在偶然误差        D. 由电压表、电流表造成的系统误差

（3）①根据下列所得实验数据，试在坐标系中做出实验得到的U-I图象______：

U/V	1.36	1.32	1.30	1.28	1.24	1.20
I/A	0.22	0.28	0.34	0.40	0.46	0.50

②用绘制的U-I图象得出所测的电源的电动势为______V；电源的内电阻为_______Ω（计算结果保留三位有效数字）。

（4）该实验测量的电源电动势、内电阻与真实值从理论上来说：E_测_______ E_真 ；r_测______ r_真 （选填“大于、小于、等于”）

Answer

（1）3； 0.6； 1； 0—10； （2）BC （3）图见解析； 1.48-1.50V; 0.56-0.6 （4）小于， 小于

【解析】(1)一节干电池电动势一般约为1.5V，由此知电压表量程应选择3V,为使滑动变阻器滑动时电表示数有明显变化，应使R0+R与电源内阻r尽可能接近，因r较小，则考虑选择定值电阻1Ω和滑动变阻器10Ω；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω不方便调节．

(2)本实验中采用电流表内接法由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，为系统误差；偶然误差来源于两个电表读数产生的误差，故选BC.

(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示：

由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.48，则电源电动势E=1.48V(1.48-1.50V)，电源内阻 (0.560~0.600Ω)

当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的U-I图象如图所示:

由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值．