Question

现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω）。

（1）第一组采用图所示电路。

①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可接入的器件是_______。

A．一个定值电阻   B．阻值适当的不同阻值的定值电阻   C．滑动变阻器

②为了调节方便且测量精度更高，以下器材中，电流表可选____，电压表可选____。

A．电流表（0~0.6A）   B．电流表（0~3A）    C．电压表（0~3V）    D． 电压表（0~15V）

③第一小组经过多次测量，记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图中画出了U-I图像。由图像可以得出，若将该干电池与一个阻值为2.2Ω的定值电阻组成闭合电路，电路中的电流约为_______A（保留两位有效数字）。

（2）第二组在没有电压表的情况下，设计了如图所示的电路，完成了对同一电池的测量。

①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。请说明哪个组内阻的测量结果较大？________并说明形成这个结果的原因_________。

②A.第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可以忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一类图像以电流表读数I为纵坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积IR记为U作为横坐标。第二类图像以电阻箱读数R为纵坐标，电流表读数的倒数为横坐标。请在图甲、乙两坐标系中分别用实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，定性画出相关物理量之间关系。____________

②B.在第二组的实验中电阻箱（最大阻值为999.9Ω，可当标准电阻用）、电流表（量程I_g = 0.6A，内阻r_g = 0.1Ω）。通过改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，并画出了如图所示的图像。根据图像中的信息可得出这个电池的电动势E＝_____V，内电阻r＝_____Ω。

②C．某同学利用传感器、定值电阻R₀、电阻箱R₁等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图所示。实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图所示的关系图线。由图线可知电池的电动势E＝________V，内阻r＝_______。

Answer

BC A C 0.48~0.52 第二组的测量结果较大 电流表内阻不能忽略引起的误差 1.5(1.46~1.54) 0.3(0.25~0.35) 2.0V 0.5Ω

【解析】

（1）①[1]．根据E=U+Ir，要测电动势E和内阻r，必须要改变电路的电流，则在电路的a、b两点间可接入的器件是：B．阻值适当的不同阻值的定值电阻或者C．滑动变阻器；故选BC.

②[2][3]．为了调节方便且测量精度更高，以下器材中，电流表可选量程为（0~0.6A）的A，电压表可选量程为（0~3V）的C即可。

③[4]．由图中读出：E=1.48V，内阻为

则若将该干电池与一个阻值为2.2Ω的定值电阻组成闭合电路，电路中的电流约为

（2）①[5][6]．在第一组测量值内阻的测量值比真实值偏小；而第二组的测量中由于安培表内阻的影响使得内阻的测量值偏大；即第二组中是电流表内阻不能忽略引起的误差；

②[7]．根据

即

；

若考虑电流表内阻，则

则图像如图甲所示；

根据可得

若考虑电流表内阻，则

则图像如图乙所示；

③[8][9]．由图像可知：

则

r=0.3Ω

④[10][11]．由闭合电路的欧姆定律可知：

则

则由图像可知：

解得

E=2V

r=0.5Ω