Question

【題目】某同學要測量一節干電池的電動勢和內電阻.

實驗室除提供開關S和導線外，有以下器材可供選擇：

電壓表：V（量程3V，內阻Rv約為10kΩ）

電流表：G（量程3mA，內阻Rg=100Ω）

滑動變阻器：R（阻值范圍010Ω，額定電流2A）

定值電阻：R0=0.5Ω

（1）該同學將電流表G與定值電阻R0并聯，實際上是進行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對應的量程是 ____________ A。

（2）該同學利用上述實驗原理圖測得數據，以電流表G讀數為橫坐標，以電壓表V讀數為縱坐標繪出了如圖乙所示的圖線，根據圖線可求出電源的電動勢E= _______ V（結果保留三位有效數字），電源的內阻r= ______ Ω（結果保留兩位有效數字）。

（4）由于電壓表內阻電阻對電路造成影響，本實驗電路測量結果電動勢E ____________ ，內阻r ______ （選填“偏大”、“不變”或“偏小”）

Answer 1

【答案】 ； 1.48； ； 偏小； 偏小；

【解析】（1）設改裝后電流表的量程為I，則有，（2）由上可知，改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍，圖象的縱截距b等于電源的電動勢，由圖讀出電源的電動勢E=1.48V．圖線的斜率大小k=r，由數學知識得： ，則電源的內阻；（3）可用“等效電源法”分析誤差大小：可以把電源與電壓表看做一等效電源，則電動勢測量值等于外電路斷開時“等效電源”兩極間的電壓，由于電壓表不是理想電表，所以有電流通過“電源”，因而路端電壓要小于電動勢，所以電動勢測量值小于真實值即偏小；同理，此電路測得的內電阻是“等效電源”的內阻，即電壓表與電池內阻的并聯電阻，所以測得的內阻也小于真實值．