Question

某同學在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內阻的實驗中，串聯了一只2.5Ω的保護電阻R₀，實驗電路如甲圖所示．
（1）按圖甲電路原理圖將圖乙實物連接起來；

（2）該同學按上述電路正確連接好實驗電路，合上開關S后，當滑動變阻器的滑動觸頭P由A端向B端逐漸滑動時，發現電流表的示數逐漸增大，而電壓表的示數幾乎不變，直到當滑動觸頭P滑至臨近B端時，電壓表的示數急劇變化，出現上述情況的原因是

 

．
（3）該同學順利完成實驗，測出的數據如下表所示．請你根據這些數據幫他在下面坐標圖中畫出U-I圖象，并由圖得出電池的電動勢E=

 

V，內阻r=

 

Ω；
（4）考慮電表本身電阻對測量結果的影響，造成本實驗的系統誤差的原因是

 

（選填“電流表的分壓”或“電壓表的分流”）．

Answer 1

分析：（1）由原理圖可畫出實物圖，注意在連線時不要交叉，同時要注意電表的正負接線柱；
（2）滑動變阻器串聯在電路中，電壓表測量滑動變阻器電壓，剛開始滑動觸頭P由A端向B端逐漸滑動時，電壓表的示數幾乎不變，說明隨著電阻的變小，滑動變阻器的電阻占整個電路電阻的比例變化不大，直到當滑動觸頭P滑至臨近B端時，電壓表的示數急劇變化，說明滑線變阻器的總電阻太大；
（3）由描點法得出U-I圖象，而圖象與縱坐標的交點為電動勢；圖象的斜率表示電源的內電阻．
（4）電流表測量的不是路端電壓，電壓表具有分流作用．

解答：解：（1）對照電路圖連線即可，要注意電表的極性；
實物圖連線如圖 
（2）滑動變阻器串聯在電路中，電壓表測量滑動變阻器電壓，剛開始滑動觸頭P由A端向B端逐漸滑動時，電壓表的示數幾乎不變，說明隨著電阻的變小，滑動變阻器的電阻占整個電路電阻的比例變化不大，直到當滑動觸頭P滑至臨近B端時，電壓表的示數急劇變化，說明滑線變阻器的總電阻太大 
（3）U-I圖象的縱軸截距表示電源的電動勢，故E=1.50V內阻和定值電阻之和等于圖線的斜率，故
r+R₀=

△U

△I

=

1.2-0.6

0.3-0.1

=3Ω
所以r=3-2.5=0.5Ω
（4）電流表測量的不是路端電壓，電壓表具有分流作用，所以造成本實驗的系統誤差的原因是電壓表的分流．
故答案為：（1）如圖所示；（2）滑線變阻器的總電阻太大 
（3）如圖所示； 1.50，0.50 
（4）電壓表的分流

點評：測定電源的電動勢和內電阻是高中階段電學實驗考查的重點，是近幾年各地高考題目的出題熱點，本題突出了對于實驗原理、儀器選擇及U-I圖象處理等多方面內容的考查，題目層次源于課本，凸顯能力，體現創新意識，側重于對實驗能力的考查．