Question

某同學(xué)設(shè)計了一個如圖5所示的實驗電路，用以測定電源電動勢和內(nèi)阻，使用的實驗器材為：待測干電池組（電動勢約3 V）、電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻小于1 Ω）、電阻箱（0—99.99 Ω）、滑動變阻器（0—10 Ω）、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個及導(dǎo)線若干.考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略.

（1）該同學(xué)按圖5連線，通過控制開關(guān)狀態(tài)，測得電流表內(nèi)阻約為0.20 Ω.試分析該測量產(chǎn)生誤差的原因是_______________________________________________________________.

（2）簡要寫出利用圖5所示電路測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗步驟：

①_______________________________________________________________;

②_______________________________________________________________.

（3）圖6是由實驗數(shù)據(jù)繪出的-R圖象.由此求出待測干電池組的電動勢E=_________V、內(nèi)阻r=________Ω.（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

圖5

圖6

Answer 1

解析：（1）先測電流表內(nèi)阻：K閉合，S斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P使電流表A滿偏，再將S接通C，調(diào)節(jié)電阻箱R使電流表A半偏.此時電阻箱R的阻值即為電流表A的內(nèi)阻.因為電流表滿偏時I=0.6 A、電動勢E約為3 V，則回路中電阻約為R= =5 Ω.所以測得的電流表內(nèi)阻有誤差的主要原因是滑動變阻器的阻值沒有滿足R＞＞R_A和電阻箱不能連續(xù)調(diào)節(jié).

（2）再測電源的電動勢和內(nèi)阻：K斷開，電阻箱R阻值旋為最大值.S接通D，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，讀出若干組R對應(yīng)的電流.描點畫圖得到-R的圖象.

（3）由E=I（R+R_A+r）可得，所以圖象的斜率k=得得E=284 V

由縱軸截距=0.9得r=2.36 Ω.

答案：（1）滑動變阻器的阻值沒有滿足R＞＞R_A和電阻箱阻值不能連續(xù)調(diào)節(jié)

（2）①K斷開，電阻箱阻值旋為最大值

②S接通D，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，讀出若干組R對應(yīng)的電流，描點畫圖得到-R圖象

（3）284     2.36