Question

在做测量干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材可选用：
A．干电池一节（电动势约1.5V）；
B．直流电流表（量程为0～0.6A～3A，0.6A挡内阻为0.10Ω，3A挡内阻为0.025Ω）；
C．直流电压表（量程为0～3V～15V，3V挡内阻为15kΩ，15V挡内阻为25kΩ）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.5A）；
F．电键；G．导线若干根；H．电池夹．
（1）将选定的器材按本实验要求的电路（系统误差较小），在图所示的实物图上连线．
（2）如图所示，电流表指针停止在图示位置，量程取0.6A挡时读数为

 

；量程取3A挡时读数为

 

．

（3）根据实验记录，画出的U-I图象如图所示，可得待测电池的内阻r为

 

Ω．
（4）按本实验要求的电路测出的E_测和r_测与真实值比较：E_测

 

 E_真，r_测

 

 r_真．（填“＞”“＜”或“=”）

Answer 1

分析：1、根据电源的电压选择电压表量程，根据电路中的电流选择电流表量程；结合选择的器材和实验的原理先在草纸画出实验原理图，然后再连接实际电路；
2、电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数，根据指针位置读数．
3、U-I图象中图象与纵坐标的交点表示电源的电动势；U-I图象斜率绝对值表示电源内阻．
4、图象与纵坐标的交点表示电动势，图象的斜率表示内电阻；由图象法可分析此种接法会造成的误差．

解答：解：（1）电压的电动势1.5V，所以电压表选择3V档，干电池的放电电流不能太大，使用0.6A的档位即可．
滑动变阻器E的电阻值是0～1000Ω，电阻值太大，调节不方便，所以选择电阻值0～15Ω的滑动变阻器D；
实物连接如图：
（2）电流表使用的是0-0.6A的量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，
示数为0.28A；
电流表使用的是0-3A的量程，每一个大格代表1A，每一个小格代表0.1A，
示数为1.4A．
（3）U-I图象斜率绝对值表示电源内阻，
所以待测电池的内阻r=

△U

△I

=

1.5-0.8

0.7

=1.0Ω
（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，
所以所测电动势小于真实值；内阻也小于真实值；
故答案为：（1）如图
（2）0.28A，1.4A
（3）1.0
（4）＜，＜．

点评：测定电动势和内电阻的实验中为了减小误差采用了图象分析法，要根据实验原理得出公式，并结合图象的斜率和截距得出正确的结果．
电流表的读数时，一定要看清电流表所选的量程．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．