Question

【題目】某同學要用電阻箱和電壓表測量某水果電池組的電動勢和內阻，考慮到水果電池組的內阻較大，為了提高實驗的精確度，需要測量電壓表的內阻。實驗器材中恰好有一塊零刻度在中央的雙電壓表，該同學便充分利用這塊電壓表，設計了如圖所示的實驗電路，既能實現對該電壓表的內阻的測量，又能利用該表完成水果電池組電動勢和內阻的測量，他用到的實驗器材有：

待測水果電池組（電動勢約，內阻約）、雙向電壓表（量程為，內阻約為）、電阻箱（）、滑動變阻器（），一個單刀雙擲開關及若干導線。

（1）該同學按如圖所示電路圖連線后，首先測出了電壓表的內阻。請完善測量電壓表內阻的實驗步驟：

①將的滑動觸頭滑至最左端，將撥向1位置，將電阻箱阻值調為0；

②調節的滑動觸頭，使電壓表示數達到滿偏；

③保持______不變，調節，使電壓表的示數達到______；

④讀出電阻箱的阻值，記為，則電壓表的內阻______。

（2）若測得電壓表內阻為，可分析此測量值應______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。

（3）接下來測量水果電池組的電動勢和內阻，實驗步驟如下：

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

②調節電阻箱的阻值，使電壓表的示數達到一個合適值，記錄下電壓表的示數和電阻箱的阻值；

③重復步驟②，記錄多組電壓表的示數及對應的電阻箱的阻值。

（4）若將電阻箱與電壓表并聯后的阻值記錄為，作出圖象，則可消除系統誤差，如圖所示，其中縱截距為，斜率為，則電動勢的表達式為______，內阻的表達式為______。

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S撥向1位置，滑動變阻器在電路中為分壓式接法，利用電壓表的半偏法得：調節使電壓表滿偏；

[1].保持不變，與電壓表串聯；

[2].調節使電壓表的示數達到半偏（或最大值的一半）；

[3].則電壓表的內阻與電阻箱示數相同。

（2）[4].由閉合電路歐姆定律可知，調節變大使電壓表達到半偏的過程中，總電阻變大。干路總電流變小，由得變大，由電路知，滑動變阻器的滑動觸頭右側分得的電壓變小，則變大，電壓表半偏時，上分得的電壓就會大于電壓表上分得的電壓，那么的阻值就會大于電壓表的阻值。

（3）[5].[6].測水果電池組的電動勢和內阻，利用伏阻法，S撥到2位置，同時將的滑動觸頭移到最左端。利用，，聯立求E、r。

（4）[7].[8].由閉合電路歐姆定律得：

，

變形得

，

則

，，

解得：

，。