物理
某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）．实验室备有如下器材：A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ）B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）E．电阻箱R2（0～999.9Ω）F．开关S一只、导线若干（1）为了尽量准确测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图1所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选（选填

2019-06-22

某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）．实验室备有如下器材：
A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）
C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）
D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R2（0～999.9Ω）
F．开关S一只、导线若干
作业帮
（1）为了尽量准确测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图1所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选___（选填“A1”或“A2”），请将实物连线补充完整．请判断用此电路测出来的R0较真实值相比___．（填“偏大”或“偏小”）
（2）为测量锂电池的电动势E和内阻r，某同学设计了如图2所示的电路图．根据测量数据作出
1
U
-
1
R2 
图象，如图3所示．若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E=___，内阻r=___（用k和b表示）．该实验电动势E的测量值与真实值相比___，内阻r的测量值与真实值相比___，（填“偏大”、“偏小”、或“准确”）．
优质解答
（1）电压表量程是3V，通过待测电阻的最大电流为：
I=
U
R0
=
3V
2000Ω
=0.0015A=1.5mA，
因此电流表应选电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）；
待测电阻R0阻值约为2kΩ，滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）
与电阻箱R2（0～999.9Ω）最大阻值均小于待测电阻阻值，
变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小，不能测多组实验数据，为测多组实验数据，减小实验误差，滑动变阻器应采用分压接法；
R0
RA
=
2000Ω
50Ω
=40，
RV
R0
=
4000Ω
2000Ω
=2，
R0
RA
>
RV
R0
，电流表应该采用内接法，实物电路图如图所示．由于电流表分压作用而使电压表示数偏大，由欧姆定律可知测量的结果偏大；
（2）由图乙所示电路可知，E=U+Ir=U+
U
R2
r，则
1
U
=
r
ER2
+
1
E
，因此图象的纵轴截距b=
1
E
，电动势E=
1
b
，
图象的斜率k=
r
E
，则电源内阻r=kE=
k
b
；
由图示电路图可知，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于
U
R
，这是造成系统误差；若考虑电源电压表内阻，则表达式为E=U+Ir=U+（
U
R并
）r，变形得：
则
1
U
=
r
E
1
R并
+
1
E
；则由数学规律可知，电动势E不变；内阻r的测量值偏小；
故答案为：（1）A2；电路图如图所示；偏大；
（2）
（1）电压表量程是3V，通过待测电阻的最大电流为：
I=
U
R0
=
3V
2000Ω
=0.0015A=1.5mA，
因此电流表应选电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）；
待测电阻R0阻值约为2kΩ，滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）
与电阻箱R2（0～999.9Ω）最大阻值均小于待测电阻阻值，
变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小，不能测多组实验数据，为测多组实验数据，减小实验误差，滑动变阻器应采用分压接法；
R0
RA
=
2000Ω
50Ω
=40，
RV
R0
=
4000Ω
2000Ω
=2，
R0
RA
>
RV
R0
，电流表应该采用内接法，实物电路图如图所示．由于电流表分压作用而使电压表示数偏大，由欧姆定律可知测量的结果偏大；
（2）由图乙所示电路可知，E=U+Ir=U+
U
R2
r，则
1
U
=
r
ER2
+
1
E
，因此图象的纵轴截距b=
1
E
，电动势E=
1
b
，
图象的斜率k=
r
E
，则电源内阻r=kE=
k
b
；
由图示电路图可知，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于
U
R
，这是造成系统误差；若考虑电源电压表内阻，则表达式为E=U+Ir=U+（
U
R并
）r，变形得：
则
1
U
=
r
E
1
R并
+
1
E
；则由数学规律可知，电动势E不变；内阻r的测量值偏小；
故答案为：（1）A2；电路图如图所示；偏大；
（2）
相关问答