Question

【题目】在测定一节干电池E的电动势和内阻（电动势约为1.5V，内阻小于2.0Ω）的实验中，备有下列参数准确可靠的器材：

电流表A1（量程0～3mA，内阻r1＝5.0Ω）

电流表A2（量程0～0.6A，内阻r2＝0.5Ω）

滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流为2.0A）

滑动变阻器R2（0～100Ω，额定电流为1.0A）

定值电阻R3＝995Ω

定值电阻R4＝9.5Ω

开关和导线若干

(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲所示的实验电路，图中定值电阻应选____　，滑动变阻器应选_____（均填写器材的字母代号）。

(2)图乙为该同学根据实验电路，利用测出的数据绘出的I1与（I1+I2）的关系图线，I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数。则由图线可求被测干电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（结果保留三位有效数字）

(3)在电路连接良好的情况下，该实验方案_____（选填“有”或“没有”）系统误差

Answer 1

【答案】R3 R1 1.47 1.18 没有

【解析】

(1)[1]因为没有电压表，可以用电流表与定值电阻串联改装成电压表，由电路图可知y应该是A1；电流表A1量程为3mA，要测1.5V电压，电压表内阻至少为

R500Ω，

电流表A1内阻为5Ω，由电路图可知，定值电阻应选R3；

[2]为准确测量，减小误差，方便实验操作滑动变阻器应选R1.

(2)[3][4]根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：

U＝I1（995+5）＝1000I1，

根据图象与纵轴的交点得电动势为

E＝1.47mA×1000Ω＝1.47V，

与横轴的交点可得出路端电压为1.0V时电流是0.4A，

由闭合电路欧姆定律E＝U+Ir可得，电源内阻

r1.18Ω；

(3)[5]伏安法测电源电动势与内阻实验，相对于电源来说，电流表采用外接法时，由于电压表分流，使所测电流偏大，给实验带来实验误差；本实验中用两个电流表测电流，处理实验数据时横坐标是电路总电流，电压测量值与电流测量值都等于真实值，本实验没有系统误差.