Question

4．用图a的电路测定一节电动势约为2V的蓄电池的电动势和内阻．为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中连接了一个保护电阻R₀，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材有：

A．电流表（量程0.6A、内阻约0.5Ω） B．电流表（量程3A、内阻约0.1Ω）
C．电压表（量程3V，内阻约6kΩ）     D．电压表（量程15V，内阻约30kΩ）
E．定值电阻（阻值1Ω；额定功率5W）
F．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）
G．滑动变阻器（阻值范围0～500Ω、额定电流lA）
①在实验中，电流表选A，电压表选C，滑动变阻器选F．（填序号）
②根据图a连接电路实物图b．
③图c是某同学利用图b进行实验测得的数据，请绘出路端电压U随电流I变化的U-I图线，由图线可得电动势E=2.00V，内阻r=0.800Ω．（结果保留三位有效数字）．测量值和真实值的关系E_测等于E_真，r_测大于r_真（填“大于”、“小于”或“等于”）．
④下表为某同学用上述方法测量某种电池的电动势和内电阻时的数据，分析可以发现电压表测得的数据变化间隔很小，将影响实验图象的准确性，其原因是得出的内电阻太小．

I/A	0.12	0.20	0.31	0.41	0.50
U/V	1.97	1.95	1.92	1.90	1.88

Answer 1

分析 根据蓄电池的电动势选择电压表，定值电阻保护电路，阻值不变太大，为方便实验操作，滑动变阻器阻值不能太大．
根据电路图连接实物电路图．电源的U-I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源的内阻．

解答 解：①蓄电池电动势约为2V，因此电压表应选C，电压表（量程3V，内阻约6kΩ）；
根据图象得到最大电流在0.5A左右，所以电流表选用A，电流表（量程0.6A、内阻约0.5Ω）；
为方便实验操作，滑动变阻器应选F．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）．
②根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．
③路端电压U随电流I变化的U-I图线：

由电源的U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为2.0，则电源电动势E=2.00V，
电源内阻等于电源U-I图象斜率的绝对值，由图象可知电源内阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.0-1.6}{0.5}$=0.800Ω
该电路中，电压表测量的是路端电压，当外电路的电阻值趋向无穷大时，电压表的测量值等于电源的电动势．所以电动势的测量值等于真实值；
该电路中，电流表的测量值是电源的电流与电压表的电流的差，测量值小于真实值，即内电阻上电流的测量值偏小，所以内电阻的测量值偏大．
④下表为某同学用上述方法测量某种电池的电动势和内电阻时的数据，分析可以发现电压表测得的数据变化间隔很小．将影响实验图象的准确性，其原因是电池的内阻太小．
故答案为：①A；C；F
②如图
③如图所示；2.00；0.800；等于，大于
④变化间隔很小，电池的内阻太小

点评 在闭合电路欧姆定律实验中，要注意实验中的数据分析方法；根据闭合电路欧姆定律及图象求电动势和内电阻，是实验的常考问题．