Question

【題目】某同學設計了一個如圖甲所示的實驗電路，用以測定電源電動勢和內阻，使用的實驗器材為：待測兩節干電池組，電流表（量程0. 6A，內阻小于1Ω)，電阻箱(0~99. 99Ω)，滑動變阻器(0~10Ω)、單刀雙擲開關、單刀單擲開關各一個及導線若干。考慮到干電池的內阻較小，電流表的內阻不能忽略。

（1）該同學按圖甲連線先閉合開關K斷開開關S，調節滑動變阻器P使電流表讀數達到0.6A；再把開關S接到C 點，調節電阻箱R使電流表讀數為0.4A，此時電阻箱讀數（如圖乙所示）為_______Ω，則可測出電流表內阻為_______ Ω，此測量值跟電流表真實值比較________（偏大、偏小、相等）。

（2）該同學斷開開關K，把開關S接到D點，由大到小調節電阻箱讀數并記錄對應電流表讀數。

（3）圖丙是由記錄的實驗數據繪出的圖像，由此求出待測干電池里的電動勢E=_____V，內阻r=________ Ω。（計算結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】2.0 1.0 偏小 2.99(2.95~3.00) 1.69(1.65~1.70)

【解析】

第一空.電阻箱讀電阻不估讀，用各檔位的數字乘以倍率的總和為電阻箱的阻值，電阻箱讀數2.0Ω.

第二空.若認為通過電源的總電流保持不變，則當開關S打到C后，由于電流表與電阻箱并聯，電流表的示數為0.4A，則通過電阻箱的電流為；根據歐姆定律可知，并聯電阻的阻值與電流成反比，即.

第三空.由于，所以第二個電路的干路電流大于0.6A，由歐姆定律可知，通過電阻箱的電流，由，從而可得，即電流表的測量值小于真實值.

第四空.第五空.由閉合電路的歐姆定律可得：，即，由函數結合圖象可知：圖線的斜率是，圖象在縱軸上的截距是，即：，解得(2.95~3.00)； ，解得：.