问题 问答题

为了测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:

A.待测干电池(电动势约为1.5V,内电阻约为5Ω)

B.电压表V(0~2V)

C.电阻箱R1(0~99.9Ω)

D.滑动变阻器R2(0~200Ω,lA)

E.开关S和导线若干

(1)在现有器材的条件下,请你选择合适的实验器材,并设计出一种测量干电池电动势和内阻的方案,在方框中画出实验电路图;

(2)利用你设计的实验方案连接好电路,在闭合开关、进行实验前,应注意______;

(3)如果要求用图象法处理你设计的实验数据,通过作出有关物理量的线性图象,能求出电动势E和内阻r,则较适合的线性函数表达式是______(设电压表的示数为U,电阻箱的读数为R).

(4)利用你设计的电路进行实验,产生系统误差的主要原因是______.

答案

(1)电路只需将电阻箱与电源相连,电压表并联在电源两端即可,如下图;

(2)实验中应保证安全,故开始时电流应最小,故电阻箱阻值调到最大;

(3)由闭合电路欧姆定律可知:

E=U+

U
R
r

题目中应得出U与R的线性关系,故可变形为:

1
U
=
1
E
+
1
ER
r

(4)实验中没有考虑电压表的分流,而电压表不可能为理想电表,故电压表的分流会导致误差;

故答案为:(1)如上图;(2)将电阻箱阻值调到最大;(3)线形关系为:

1
U
=
1
E
+
1
ER
r;(4)电压表分流.

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