《2025年赢在微点物理》

[典例3] 现要测量一节电动势约为2 V，内阻在0.1～0.3 $\Omega$之间的旧蓄电池的电动势和内阻，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：
A. 电压表V（量程0～3 V，内阻10 k$\Omega$）
B. 电流表$A_{1}$（量程0～0.6 A，内阻0.3 $\Omega$）
C. 电流表$A_{2}$（量程0～3 A，内阻0.05 $\Omega$）
D. 定值电阻$R_{1}$（阻值1 $\Omega$，额定功率0.5 W）
E. 定值电阻$R_{2}$（阻值10 $\Omega$，额定功率0.1 W）
F. 滑动变阻器$R_{3}$（阻值范围0～10 $\Omega$，额定电流1 A）
G. 滑动变阻器$R_{4}$（阻值范围0～100 $\Omega$，额定电流0.5 A）
小李设计的电路如图甲所示。利用该电路，小李在实验中正确操作，测出了多组数据，根据测量数据描点法作出了图乙所示的电压表示数$U$与电流表示数$I$之间的关系图像。
（1）在小李设计的电路中，滑动变阻器应选________（填器材序号字母）。
（2）利用图乙测出的蓄电池内阻$r =$________$\Omega$（结果保留到小数点后2位）。
（3）用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系$E_{测}$________$E_{真}$，$r_{测}$________$r_{真}$。（均填“大于”“等于”或“小于”）

答案： 答案　
(1)F　
(2)0.19
(3)小于　小于
解析　
(1)在设计的电路中，电源内阻和定值电阻都较小，为方便操作，滑动变阻器应选F。
(2)根据U = E - Ir，利用图乙测出的蓄电池电动势E = 1.96V，内阻r = $\frac{1.96 - 1.20}{0.64}$ $\Omega$ - 1 $\Omega$ = 0.19 $\Omega$。
(3)由于电压表的分流作用，当电流表示数为零时，仍有一些电流通过电压表，电压表测得电压小于电动势，即电动势测量值小于真实值;由于电压表的分流作用，所测电流偏小，导致图像斜率偏小，故用该电路测内阻，测量值和真实值的关系r_{测}小于r_{真}。