Question

【題目】現(xiàn)有兩組同學要測定一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r（已知E約為1.5V，r約為1Ω）。

（1）第一組采用圖所示電路。

①為了完成該實驗，選擇實驗器材時，在電路的a、b兩點間可接入的器件是_______。

A．一個定值電阻 B．電阻箱 C．滑動變阻器

②為了調(diào)節(jié)方便且測量精度更高，電流表和電壓表應選____（選填選項前的字母）。

A．電流表（0~0.6A），電壓表（0~3V） B．電流表（0~0.6A），電壓表（0~15V）

C．電流表（0~3A），電壓表（0~3V） D．電流表（0~3A），電壓表（0~15V）

③經(jīng)過多次測量，他們記錄了多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，并在圖中畫出了U-I圖像。由圖像可以得出，此干電池的電動勢的測量值E=_______V（保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻的測量值r=_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）。

（2）第二組在沒有電壓表的情況下，設(shè)計了如圖所示的電路，完成了對同一電池的測量。

①改變電阻箱接入電路中的電阻值，記錄了多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R，通過研究圖像的信息，他們發(fā)現(xiàn)電動勢的測量值與第一組的結(jié)果非常接近，但是內(nèi)阻的測量值與第一組的結(jié)果有明顯偏差。將上述實驗重復進行了若干次，結(jié)果依然如此。關(guān)于第二組測量內(nèi)阻產(chǎn)生的偏差及其原因，下列分析中正確的是_______（選填選項前的字母）。

A．第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果小于第一組的測量結(jié)果

B．第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果大于第一組的測量結(jié)果

C．造成這個偏差的原因是實際電流表內(nèi)阻不能近似為零

D．造成這個偏差的原因是實驗小組讀取電流表讀數(shù)時眼睛沒有正對表盤，使讀數(shù)有時候偏大，有時候偏小

②第二組對實驗進行深入的理論研究，在是否可忽略電流表內(nèi)阻這兩種情況下，繪制兩類圖像。第一類圖像以電流表讀數(shù)I為橫坐標，將電流表和電阻箱讀數(shù)的乘積IR記為U作為縱坐標。第二類圖像以電阻箱讀數(shù)R為橫坐標，電流表讀數(shù)的倒數(shù)為縱坐標。圖中實線代表電流表內(nèi)阻可忽略的情況，虛線代表電流表內(nèi)阻不可忽略的情況，這四幅圖中，能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是_______（選填選項前的字母）。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BC A 1.48（1.48或1.49） 0.80（0.78~0.82） BC AC

【解析】

（1）①[1]a、b兩點間接入電阻箱或滑動變阻器，通過改變阻值，改變電路中電壓表和電流表的示數(shù)，測量多組數(shù)據(jù)；

② [2]電動勢約，電壓表選擇即可，根據(jù)題中描繪的圖像可知，電流表的量程選用即可，故A正確，BCD錯誤；

③ [3]根據(jù)閉合電路歐姆定律推導：

圖線與縱軸的交點即為電動勢：

[4]斜率為內(nèi)阻：

；

（2）①[5]第二組采用的電路中將電阻箱的分壓作為路端電壓，實際測量的是電源和電流表組成的等效電源兩端的電壓，測量的內(nèi)阻也是電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和，所以測量的內(nèi)阻偏大，故BC正確，AD錯誤；

② [6]AB．根據(jù)閉合電路歐姆結(jié)合所選電路：

可知干路電流測量準確，所以電動勢測量準確，而虛線中電流表內(nèi)阻不可忽略，所以內(nèi)阻測量偏大，斜率變大，故A正確，B錯誤；

CD．根據(jù)閉合電路歐姆定律：

電動勢測量值與真實值相等，圖像的斜率不變，而虛線中電流表內(nèi)阻不可忽略，內(nèi)阻測量偏大，圖線與縱軸的截距變大，故C正確，D錯誤。

故選AC。