Question

16．某实验小组利用如图1所示的电路做“测量电池的电动势和内电阻”的实验．
（1）请你根据电路图，在图2所示的实物图上连线．
（2）按照图1连接实物图，在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至左端（填“左端”、“中央”或“右端”）
（3）该小组利用测量出来的几组电压和电流值画出了U-I图线如图3．根据图线求出电源的电动势E=1.5V，电源的内电阻r=1.0Ω．
（4）由于电表非理想电表，存在系统误差，误差是由于D
A．电流表分压造成的B．电流表分流造成的
C．电压表分压造成的D．电压表分流造成的
（5）若另一实验小组做此实验时，手头上没有量程合适的电压表，但有一只灵敏电流计G（满偏电流I_g=200μA、内阻r_g=500Ω），若改装成量程为2V的伏特表，则需要串（填“串联”、“并联”）一个阻值为9500Ω的定值电阻．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图；
（2）滑动变阻器采用限流接法，闭合开关前滑片要置于阻值最大处；
（3）由图示图象求出电源电动势与内阻；
（4）由电路图可知，相对于电源来说电流表采用了外接法，由于电压表的分流产生了系统误差；
（5）电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g，U为改装后的量程．

解答 解：（1）根据电路图连接实物电路图，如图所示：

（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应最大，所以滑片应置于左端；
（3）由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，电池的内电阻r=$\frac{△U}{△I}=\frac{1.5-0.9}{0.6}=1.0Ω$，
（4）由电路图可知，相对于电源来说电流表采用了外接法，由于电压表的分流产生了系统误差．
引起该实验的系统误差的主要原因是由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小，故D正确，ABC错误；
故选：D
（5）电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为：
R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{2}{200×1{0}^{-6}}-500$=9500Ω
故答案为：（1）如图所示；（2）左端；（3）1.5V，1.0Ω；（4）D；（5）串；9500

点评 本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、求电源电动势与内阻，要掌握应用图象法处理实验数据的方法，电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．