Question

某同学设计了一个如图1所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池（电动

某同学设计了一个如图1所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池（电动势约3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1Ω）、电阻箱（0～99.99Ω）、滑动变阻箱（0～10Ω）、单刀双掷开关，单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．（1）该同学按图连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20．试分析该测量产生误差的原因是______．（2）简要写出利用图所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤．（3）若根据实验测得的实验数据作出1I?R图象（图2），由此求出待测干电池组的电动势E=______V、内阻r=______Ω（计算结果保留三位有效数字）．并说明图线斜率及图线与坐标轴的截距的含义．

Answer 1

（1）由实验步骤可知，实验采用半偏法测电流表内阻，由实验步骤可知，滑动变阻器阻值不变，电流表半偏，电阻箱阻值与电流表内阻相等，
该测量产生误差的原因是并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大．
（2）利用图所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：
①调节电阻箱 R，断开开关K，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数； 
②断开开关D，再次调节电阻箱 R，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数
（3）由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+R_A+r），
即：

1

I

=

R

E

+

r+RA

E

；
由上式可知：图线的斜率是电动势的倒数，图线在纵轴上的截距是

r+RA

E

，图象的斜率为

1

E

；
则E=

1

K

=2.81V；r=2.33Ω；
故答案为：（1）并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大
（2）①调节电阻箱 R，断开开关K，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数； ②断开开关D，再次调节电阻箱 R，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数
（3）2.81，2.33