Question

用如圖1所示的電路，測定一節干電池的電動勢和內阻．電池的內阻較小，為了防止在調節滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R₀起保護作用．除電池、電鍵和導線外，可供使用的實驗器材還有：
A．電流表（量程0.6A，內阻約0.5Ω）
B．電流表（量程3A，內阻約0.1Ω）
C．電壓表（量程3V，內阻約3kΩ）
D．電壓表（量程15V，內阻約9kΩ）
E．定值電阻（阻值1Ω）
F．定值電阻（阻值10Ω）
G．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω）
H．滑動變阻器（阻值范圍0～100Ω）．那么：
（1）要正確完成實驗，上述器材中應選擇

 

（只填序號）．
（2）某同學按實驗電路測量記錄如下：

	1	2	3	4	5
U（V）	1.40	1.35	1.25	1.10	1.00
I （A）	0.12	0.24	0.27	0.45	0.57

請在如圖2中畫出U-I圖，并根據圖線求出電動勢E=

 

V（小數點后保留1位），
內電阻r=

 

Ω（小數點后保留1位）．
（3）該實驗由于系統誤差，實驗得到電動勢的測量值E_測

 

真實值E_真（填“小于”“等于”或“大于”）

Answer 1

分析：由歐姆定律估算電路中的電流，根據安全及準確性原則可選出電流表及電壓表；根據電源內阻的大小可判斷保護電阻的大小，及滑動變阻器的阻值大小；根據電路圖連接實物圖，根據U-I圖象做坐標軸的交點求解電動勢和內阻．

解答：解：（1）由于電源是一節干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表C；估算電流時，考慮到干電池的內阻一般幾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A；由于電池內阻很小，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，故保護電阻選E；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，故滑動變阻器選G；
綜上選擇的器材為：ACEG；
（2）運用描點法作圖如下：

根據U-I圖象可知，與U軸的交點表示電動勢，所以：E=1.5V，
圖線的斜率表示內阻，所以：r=

△U

△I

=

1.5-1.0

0.5

=1.0Ω
（3）關于系統誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小．本實驗中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數總是比測量值小，造成
E_測＜E_真，r_測＜r_真．
故答案為：（1）ACEG，（2）1.5，1.0．（3）小于．

點評：只有真正掌握了實驗原理，才能真正順利解決實驗題目，所以在學習的過程中要深入理解和把握實驗原理，這樣才能真正做到以不變應萬變，才能有效提高物理成績．
實驗儀器的選擇是考試中經常出現的問題，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用規律．