Question

如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻

如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表______，原因是：______，从而影响测量值的精确性．为了较精确地测量一节新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（R0=1.50Ω），滑动变阻器R1（0～10Ω），滑动变阻器R2（0～200Ω），开关S．（1）实验电路原理图如图乙，加接电阻R0有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是______．（2）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用______（填R1或 R2）．（3）用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图．（4）实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则新电池内阻的表达式r=U2?U1I1?I2?R0U2?U1I1?I2?R0．（用I1、I2、U1、U2和R0表示）（5）处理实验数据时，测出两组U、I值，便可计算出电池的电动势和内阻，这样做虽然简单，但误差可能较大．处理数据时如何减少实验误差，请你提出一个处理方法：

Answer 1

作出电源的U-I图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，如图，图线1的斜率小于图线2的斜率，则对应的电源的内阻图线1的较小，由图可以看出，图线1电压随电流变化较慢．本实验中发现电压表读数变化不明显，原因是：电源内阻很小．

（1）加接电阻R₀，起保护作用，限制电流，防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；
（2）滑动变阻器应选用R₁．因为R₁的总电阻较小，使电路中电流较大，电流表指针能在刻度盘中央附近，测量误差较小；
（3）对照电路图连线，如图所示：

（4）根据闭合电路欧姆定律，有：
E=U₁+I₁（r+R₀）
E=U₂+I₂（r+R₀）
联立解得：r＝

U2?U1

I1?I2

?R0；
（5）可采用多次测量取平均的方法，故可以尽可能多测几组U、I值，分别求出每组的E、r值，最后求平均值（或作U-I 图象利用图线在坐标轴上截距求出E、r）．
故答案为：电压表读数变化很小，新电池的内阻很小，内电路的电压降很小．
（1）防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（或限制电流，防止电源短路）；
（2）R₁；
（3）如图所示；
（4）r＝

U2?U1

I1?I2

?R0；
（5）尽可能多测几组U、I值，分别求出每组的E、r值，最后求平均值（或作U-I 图象利用图线在坐标轴上截距求出E、r）．