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    某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1Ω）、电阻箱（0～99.99Ω）、滑动变阻器（0～10Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．
    （1）该同学按图7连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20Ω．试分析该测量产生误差的原因是______．
    （2）简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：
    ①______；
    ②______；
    （3）图是由实验数据绘出的图象，由此求出待测干电池组的电动势E=______V、内阻r=______Ω．（计算结果保留三位有效数字）

    【答案】分析：（1）由电路的结构可知测定电流表内阻实验的原理为半偏法，分析两次实验中电路的变化可知误差产生的原因；
    （2）实验中采用的是电阻箱和电流表的方式测定电动势和内电阻；根据实验的原理可知应采用的步骤；
    （3）分析电流与电阻的关系，由闭合电路欧姆定律可得出符合本实验的公式，再结合图象的性质利用函数关系即可求得电动势和内电阻．
    解答：解：（1）用图示电路测电流表电阻时用半偏法，其测量方法是：先闭合电键K，调节滑动变阻器，使电流表满偏；然后，把开关S连到C上，保持滑动变阻器电阻不变，调节电阻箱，使电流表半偏，则电阻箱的电阻即为电流表电阻，其产生误差的原因是并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大．使测得的电流偏小；
    （2）测电动势和内电阻，只需得出电流值及外电阻的阻值即可；故断开电键K，将开关S与D连接，调节电阻箱R，得到多组R、I值，由闭合电路欧姆定律画出-R图象，由图象的斜率及截距的意义即可求得电动势和内电阻．故步骤应为：
    ①调节电阻箱 R，断开开关K，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；
    ②断开开关K，再次调节电阻箱 R，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数．
    （3）由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+RA+r），即：=+，
    由上式可知：图线的斜率是电动势的倒数，图线在纵轴上的截距是，
    由此可得：E=== V=2.86 V，
    =0.9，
    解得：r=0.9E-RA=2.32Ω．
    故答案为：（1）并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大
    （2）①调节电阻箱 R，断开开关K，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；
    ②断开开关D，再次调节电阻箱 R，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数．
    （3）2.86（2.76-2.96 V均给分） 2.37
    点评：本题考查用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻实验；题目中的难点有二：一是半偏法测电流表内阻学生理解不深；二是有的考生不能正确理解-R图象的物理意义，从而无法得出正确的答案．故本题应属于难题．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?广东）某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1Ω）、电阻箱（0～99.99Ω）、滑动变阻器（0～10Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．
    （1）该同学按图7连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20Ω．试分析该测量产生误差的原因是
    并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大
    并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大
    ．
    （2）简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：
    ①
    调节电阻箱 R，断开开关K，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；
    调节电阻箱 R，断开开关K，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；
    ；
    ②
    断开开关D，再次调节电阻箱 R，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数
    断开开关D，再次调节电阻箱 R，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数
    ；
    （3）图是由实验数据绘出的
    1I
    -R    图象，由此求出待测干电池组的电动势E=
    2.86
    2.86
    V、内阻r=
    2.37
    2.37
    Ω．（计算结果保留三位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学设计了一个如图所示的电路，来测定电源的电动势和内阻及定值电阻R0的阻值．实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I一系列值，然后他在两张纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值．
    根据题中所给信息回答下列问题：
    ①在作图线时，用来计算电源电动势、内阻图线的纵、横坐标轴应该分别代表
    U1
    U1
    、
    I
    I
    ；用来计算定值电阻R0图线的纵、横坐标轴应该分别代表
    U1-U2
    U1-U2
    、
    I
    I
    （所填内容用“U1、U2、I”表示）．
    ②若实验中的所有操作和数据处理准确无误，实验中测得的定值电阻R0值
    大于
    大于
    实际值（选填“大于”、“等于”或“小于”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学设计了一个如图1所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势E约3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1Ω）、电阻箱R （ 0～99.99Ω）、滑动变阻器（0～10Ω）．开关K、双掷开关S 及导线若千．
    考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．该同学按图连线后，（a）闭合开关K，断开开关S，调节滑动变阻器P 使电流表读数为满刻度值I 0，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R1； （b）闭合开关K，把开关S与C 接通，调节电阻箱R 使电流表指针读数为满刻度值的一半I0/2，此时R的值为R2．则电流表的内阻RA=
     
    （填R1或R2）．该测量值与电流表内阻的真实值（用Rg 表示）比较，则有R A
     
    Rg （填大于、等于或小于）．
    为使电源电动势和内阻测量的更加准确，该同学按图连线后，断开开关K，把开关S 与D 接通，多次改变电阻箱的阻值R，读出电流表的相应示数I，以
    l
    I
    为纵坐标，R为横坐标，由实验数据绘出
    l
    I
    一R 图象，如图2所示，该图线为一条直线．由图线可得到直线在纵轴上的截距为m，直线的斜率为k，电流表的内阻为RA，由此可求出待测干电池组的电动势E=
     
    、内阻r=
     
    ．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约为3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1Ω）、电阻箱R1（0～99.99Ω）、滑动变阻器R2（0～10Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干，考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．

    （1）该同学按图连线，通过控制开关状态，使K
    闭合
    闭合
    ，S拨向
    B
    B
    ，测得电流表内阻约为0.20Ω．试通过分析判断该测量产生的系统误差为：测量值
    小于
    小于
    真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）．
    （2）测电源电动势和内电阻时，要将K
    断开
    断开
    ，S拨向
    A
    A
    ．
    （3）图乙是由实验数据绘出的
    1I
    -R图象，由此求出待测干电池组的电动势E=
    2.86
    2.86
    V、内阻r=
    2.38
    2.38
    Ω．（计算结果保留三位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在研究电磁感应现象的过程中，某同学设计了一个如图1所示的实验装置．ABCD为一个右端开口的U型水平导轨，它所在空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场．导体棒AD和BC段导轨是有电阻的，其它部分电阻不计．其中BC段电阻R0=5Ω．现先让导体棒AD在外力作用下沿导轨由静止开始做匀加速直线运动，当导体棒速度达到某一值时，通过调整外力使导体棒立即做该速度下的匀速直线运动．若已知导体棒的长度L=1m，磁场的磁感应强度B0=0.6T．
    （1）现要用电压表测量AD两端的电压值，需要将一个量程为3V，内阻值为5kΩ的电压表V的量程扩大为6V，需要在下面给出的电阻箱中选择一个与电压表V串联，你认为应选择
     
    ．（请填写选项字母）
    A、电阻箱（阻值范围0-99Ω）
    B、电阻箱（阻值范围0-999Ω）
    C、电阻箱（阻值范围0-9999Ω）
    （2）当导体棒的加速度a=1m/s2时，实验者通过传感器采集到的电压U和时间t的多组数据，利用计算机绘制出的U-t的关系图象如图2所示，则可能求出导体棒AD的阻值为
     
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    （3）实验者改变磁感应强度B的大小，重复上述实验操作．记录导体棒匀速运动时电压表示数Uey磁感应强度B的多组数据，并做出U-B关系图象如图3所示．则在磁感强度增大的过程中导体棒最终速度变化情况为
     
    ．（填“变大”、“变小”或“不变”）

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