Question

測定一節(jié)內(nèi)阻較小的干電池的電動勢和內(nèi)阻．為了減小內(nèi)阻的測量誤差并防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成電池短路，在電源旁邊串聯(lián)了一個定值電阻R₀=2Ω，部分實物連線如圖甲所示，除電池、開關(guān)和導線外，實驗器材還有：
A．電流表（量程0.6A）；
B．電壓表（量程3V）；
C．滑動變阻器R₁（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）；
D．滑動變阻器R₂（阻值范圍0～100Ω、額定電流1A）．
（1）要正確完成實驗，滑動變阻器應選擇

 

（填寫器材代號）．
（2）用筆畫線代替導線，在圖1中補完整實物連線圖．
（3）根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)作出U--I曲線如圖2所示，則這節(jié)干電池的電動勢是

 

 V，內(nèi)阻是

 

Ω．

（4）如果電流表損壞，可以再補充一個電阻箱來做實驗．記錄數(shù)據(jù)電壓U和電阻箱阻值R后，為了能從圖象中得到電動勢和內(nèi)阻，應該作

 

 （填選項前的字母即可）
A．U-R圖    B.U-

1

R

圖    C.

1

U

-R圖    D.

1

U

-

1

R

圖．

Answer 1

分析：（1）為方便實驗操作，在保證安全的前提下要選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據(jù)伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻是實驗原理連接實物電路圖．
（3）電源的U-I圖象與縱軸的交點坐標值是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻．
（4）為方便實驗數(shù)據(jù)處理，所作圖象應是直線，應用閉合電路的歐姆定律求出函數(shù)表達式，然后答題．

解答：解：（1）為方便實驗操作，滑動變阻器應選R₁．
（2）伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻，電流表測電路電流，電壓表測路端電壓，實驗電路圖如圖所示．

（3）電源U-I圖象與縱軸的交點坐標值是電源的電動勢，由圖象可知，電源電動勢E=1.5V，
圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻，由圖象可知，R_總=R₀+r=

△U

△I

=

1.5-0

0.6

2.5Ω，電源內(nèi)阻r=R_總-R₀=2.5Ω-2Ω=0.5Ω；
（4）應用電壓表與電阻箱測電源電動勢與內(nèi)阻實驗，電源電動勢E=U+Ir=U+

U

R

r，

1

U

=

r

E

1

R

+

1

E

，
則應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)時，應作出

1

U

-

1

R

圖象，故D正確；
故答案為：（1）R₁；（2）電路圖如圖所示；（3）1.5；0.5；（4）D．

點評：本題考查了實驗器材的選擇、連接實驗電路圖、求電源電動勢與內(nèi)阻、圖象的選擇等問題，要掌握測量電源電動勢與內(nèi)阻三種實驗方案的實驗原理，要掌握應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．