Question

为了测定干电池的电动势和内电阻，现有下列器材料：
A．6.3V蓄电池；
B．干电池一节；
C．电压表（0-3-15V，内阻约为3KΩ，15KΩ）；
D．电流表（0-0.6-A，内阻约为10Ω，2Ω）；
E．电流表G（满偏电流3mA，内阻R_g=10Ω）
F．变压器；
G．滑动变阻器（0-20Ω）；
H．滑动变阻器（0-1000Ω）；
I．电阻箱（0-9999Ω）；
J．开关、导线

（1）用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的变阻器是

G

（用代号回答）．
（2）根据实验要求，用笔画线代替导线在实物图上连线．
（3）某交实验记录如下：

实验次数	1	2	3	4	5
电流表示数/A	0.24	0.50	0.70	1.10	1.50
电压表示数/V	1.30	1.10	0.95	0.60	0.30

根据表中数据在坐标图上画出U-I图线．由图可求得E=

1.50

V，r=

0.80

Ω．
（4）用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比

偏小

（填偏大、偏小或相等）；测得的内阻与电池内阻的真实值相比

偏小

（填偏大、偏小或相等）．
（5）如果实验中电压表坏了，选用其他器材进行实验，请画出相应的电路图．

Answer 1

分析：实验中应选用的较小阻值的滑线变阻器，有利于电流的变化和表的读数．
在实物图中先连接其中一个支路，再并联另一支路；注意实物图的连接注意事项；
在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小．

解答：解：（1）实验中应选用的较小阻值的滑线变阻器，有利于电流的变化和表的读数．
故选G．
（2）电源的内阻是比较小的，为了减小误差，采用电流表的内接法，按伏安法测量电池的电动势和内电阻原理连实验实物图，如图

（3）在坐标图上画出U-I图线．如下图：

在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，
所以由图可以读出电源的电动势为1.50V，
图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为r=0.80Ω．
（4）因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，故所测电动势小于真实值；内阻也小于真实值；
（5）如果实验中电压表坏了，将电流表G和电阻箱串联改装成电压表，运用伏安法原理进行实验，也可以直接将电阻箱和安培表串联运用安阻法进行实验．
如上图：
故答案为：
（1）G
（2）见图
（3）如图，1.50，0.80
（4）偏小，偏小
（5）如图

点评：本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的．
本接法虽然电动势和内电阻均偏小，但由于误差均较小，故实验中我们一般采取本方法．