Question

【題目】某同學(xué)要用電阻箱和電壓表測(cè)量某水果電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大，為了提高實(shí)驗(yàn)的精確度，需要測(cè)量電壓表的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材中恰好有一塊零刻度在中央的雙電壓表，該同學(xué)便充分利用這塊電壓表，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，既能實(shí)現(xiàn)對(duì)該電壓表的內(nèi)阻的測(cè)量，又能利用該表完成水果電池組電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量，他用到的實(shí)驗(yàn)器材有：

待測(cè)水果電池組（電動(dòng)勢(shì)約，內(nèi)阻約）、雙向電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）、電阻箱（）、滑動(dòng)變阻器（），一個(gè)單刀雙擲開關(guān)及若干導(dǎo)線。

（1）該同學(xué)按如圖所示電路圖連線后，首先測(cè)出了電壓表的內(nèi)阻。請(qǐng)完善測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟：

①將的滑動(dòng)觸頭滑至最左端，將撥向1位置，將電阻箱阻值調(diào)為0；

②調(diào)節(jié)的滑動(dòng)觸頭，使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏；

③保持______不變，調(diào)節(jié)，使電壓表的示數(shù)達(dá)到______；

④讀出電阻箱的阻值，記為，則電壓表的內(nèi)阻______。

（2）若測(cè)得電壓表內(nèi)阻為，可分析此測(cè)量值應(yīng)______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。

（3）接下來(lái)測(cè)量水果電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將開關(guān)撥至______（選填“1”或“2”）位置，將的滑動(dòng)觸片移到最______端，不再移動(dòng)；

②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)達(dá)到一個(gè)合適值，記錄下電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值；

③重復(fù)步驟②，記錄多組電壓表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的電阻箱的阻值。

（4）若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為，作出圖象，則可消除系統(tǒng)誤差，如圖所示，其中縱截距為，斜率為，則電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為______，內(nèi)阻的表達(dá)式為______。

Answer 1

【答案】（1）③ 半偏（或最大值的一半） ④ （2）大于 （3）①2 左 （4）

【解析】

（1）由題圖可知，當(dāng)S撥向1位置，滑動(dòng)變阻器在電路中為分壓式接法，利用電壓表的半偏法得：調(diào)節(jié)使電壓表滿偏；

[1].保持不變，與電壓表串聯(lián)；

[2].調(diào)節(jié)使電壓表的示數(shù)達(dá)到半偏（或最大值的一半）；

[3].則電壓表的內(nèi)阻與電阻箱示數(shù)相同。

（2）[4].由閉合電路歐姆定律可知，調(diào)節(jié)變大使電壓表達(dá)到半偏的過(guò)程中，總電阻變大。干路總電流變小，由得變大，由電路知，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭右側(cè)分得的電壓變小，則變大，電壓表半偏時(shí)，上分得的電壓就會(huì)大于電壓表上分得的電壓，那么的阻值就會(huì)大于電壓表的阻值。

（3）[5].[6].測(cè)水果電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，利用伏阻法，S撥到2位置，同時(shí)將的滑動(dòng)觸頭移到最左端。利用，，聯(lián)立求E、r。

（4）[7].[8].由閉合電路歐姆定律得：

，

變形得

，

則

，，

解得：

，。