Question

（2010?延慶縣一模）實(shí)驗(yàn)題：
（1）一個(gè)量程是0.06A的電流表，內(nèi)阻約10Ω，現(xiàn)有電源A電動(dòng)勢(shì)24v，電源B電動(dòng)勢(shì)12v，滑動(dòng)變阻器C阻值500Ω，滑動(dòng)變阻器D阻值6Ω，電阻箱一個(gè)，開(kāi)關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干．要用半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻，請(qǐng)選擇合適的電源和滑動(dòng)變阻器，將字母填在下面的橫線(xiàn)上，并在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，選用的電源

A

；選用的滑動(dòng)變阻器

C

（2）一位同學(xué)用如圖2所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中R是電阻箱，測(cè)出多組數(shù)據(jù)之后作出1/U-1/R圖象，如圖3
由圖象知：被測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)是

6

，內(nèi)阻是

1

．

Answer 1

分析：（1）半偏法測(cè)電阻認(rèn)為電流表與電阻并聯(lián)后總電壓不變，則電流表的內(nèi)阻=所并聯(lián)電阻值．
與電流表串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器的阻值就盡可能大，以減小測(cè)量誤差，因此在回路電流不超過(guò)電流表量程的前提下，電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)盡可能大些，以保證滑動(dòng)變阻器的阻值盡可能大．
（2）由實(shí)驗(yàn)原理E=U+Ir=U+

U

R

r變形得，

1

U

=

r

E

?

1

R

+

1

E

，可見(jiàn)，

1

U

與

1

R

是線(xiàn)性關(guān)系，分別以

1

U

為縱軸，以

1

R

為橫軸，作出圖象，圖象的縱軸截距等于

1

E

，斜率大小等于

r

E

，由數(shù)學(xué)知識(shí)可求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

解答：解：（1）半偏法測(cè)電阻認(rèn)為電流表與電阻并聯(lián)后總電壓不變，實(shí)驗(yàn)電路圖：

與電流表串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器的阻值就盡可能大，以減小測(cè)量誤差，因此在回路電流不超過(guò)電流表量程的前提下，電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)盡可能大些，以保證滑動(dòng)變阻器的阻值盡可能大．
故選用的電源A；選用的滑動(dòng)變阻器C．
（2）由實(shí)驗(yàn)原理E=U+Ir=U+

U

R

r變形得，

1

U

=

r

E

?

1

R

+

1

E

，可見(jiàn)，

1

U

與

1

R

是線(xiàn)性關(guān)系，分別以

1

U

為縱軸，以

1

R

為橫軸，作出圖象，
圖象的縱軸截距等于

1

E

，斜率大小等于

r

E

，如圖，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求出圖象的縱截距為

1

6

，則有

1

E

=

1

6

，
解得電動(dòng)勢(shì)E=6V．圖象的斜率等于

r

E

，則有

r

E

=

1

6

，解得內(nèi)阻r=1Ω．
故答案為：（1）如圖，A，C
（2）6，1．

點(diǎn)評(píng)：（1）考查半偏法的原理，由串并聯(lián)電路特點(diǎn)分析實(shí)驗(yàn)誤差儀器選擇．
（2）測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理是閉合電路歐姆定律，實(shí)驗(yàn)的電路有三種，分別是伏安法、伏阻法和安阻法．本題采用轉(zhuǎn)換法，將非線(xiàn)性關(guān)系通過(guò)數(shù)學(xué)變形轉(zhuǎn)換成了線(xiàn)性關(guān)系．