Question

15．某同學(xué)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材：
A．被測干電池一節(jié)
B．電流表：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.3Ω
C．電流表：量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω
D．電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻未知
E．電壓表：量程0～15V，內(nèi)阻未知
F．滑動變阻器：0～10Ω，2A
G．滑動變阻器：0～100Ω，1A
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差．在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻．
（1）在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篈BDFH（填寫選項前的字母）；
（2）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖中的甲 （填“甲”或“乙”）；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U-I圖象，則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后，干電池的電動勢E=1.5V，內(nèi)電阻r=1.0Ω．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中要能保證安全和準(zhǔn)確性選擇電表；
（2）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電阻箱和電壓表聯(lián)合測量，由實(shí)驗(yàn)原理選擇電路圖；
（3）由原理利用閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由數(shù)學(xué)關(guān)系可得出電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篈．被測干電池一節(jié)
為了讀數(shù)準(zhǔn)確，所以選擇B．電流表：量程0～0.6A，D．電壓表：量程0～3V，
滑動變阻器阻值較小有利于電表的數(shù)值變化，減小誤差，故選F．滑動變阻器，H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
（2）因電流表B的內(nèi)阻已知，故可以將電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻，求出等效電阻后，再求出實(shí)際電源電阻，故采用甲圖可以有效修正實(shí)驗(yàn)誤差；
（3）由U-I圖可知，電源的電動勢E=1.50V；
等效內(nèi)電阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.0}{0.5}$=1.0Ω；
故實(shí)際內(nèi)阻為1.0-0.3=0.7Ω；
故答案為：（1）ABDFH；（2）甲；（3）1.5；0.7．

點(diǎn)評 本題為設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，在解題時應(yīng)注意明確實(shí)驗(yàn)的原理；并且要由實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合閉合電路歐姆定律得出表達(dá)式，由圖象得出電動勢和內(nèi)電阻．