Question

测定一节内阻较小的干电池的电动势和内阻．为了减小内阻的测量误差并防止在调节滑动变阻器时造成电池短路，在电源旁边串联了一个定值电阻R₀=2Ω，部分实物连线如图甲所示，除电池、开关和导线外，实验器材还有：
A．电流表（量程0.6A）；
B．电压表（量程3V）；
C．滑动变阻器R₁（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）；
D．滑动变阻器R₂（阻值范围0～100Ω、额定电流1A）．
（1）要正确完成实验，滑动变阻器应选择

 

（填写器材代号）．
（2）用笔画线代替导线，在图1中补完整实物连线图．
（3）根据实验测得数据作出U--I曲线如图2所示，则这节干电池的电动势是

 

 V，内阻是

 

Ω．

（4）如果电流表损坏，可以再补充一个电阻箱来做实验．记录数据电压U和电阻箱阻值R后，为了能从图象中得到电动势和内阻，应该作

 

 （填选项前的字母即可）
A．U-R图    B.U-

1

R

图    C.

1

U

-R图    D.

1

U

-

1

R

图．

Answer 1

分析：（1）为方便实验操作，在保证安全的前提下要选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据伏安法测电源电动势与内阻是实验原理连接实物电路图．
（3）电源的U-I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．
（4）为方便实验数据处理，所作图象应是直线，应用闭合电路的欧姆定律求出函数表达式，然后答题．

解答：解：（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选R₁．
（2）伏安法测电源电动势与内阻，电流表测电路电流，电压表测路端电压，实验电路图如图所示．

（3）电源U-I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，由图象可知，电源电动势E=1.5V，
图象斜率的绝对值等于电源内阻，由图象可知，R_总=R₀+r=

△U

△I

=

1.5-0

0.6

2.5Ω，电源内阻r=R_总-R₀=2.5Ω-2Ω=0.5Ω；
（4）应用电压表与电阻箱测电源电动势与内阻实验，电源电动势E=U+Ir=U+

U

R

r，

1

U

=

r

E

1

R

+

1

E

，
则应用图象法处理实验数据时，应作出

1

U

-

1

R

图象，故D正确；
故答案为：（1）R₁；（2）电路图如图所示；（3）1.5；0.5；（4）D．

点评：本题考查了实验器材的选择、连接实验电路图、求电源电动势与内阻、图象的选择等问题，要掌握测量电源电动势与内阻三种实验方案的实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．