Question

10．小明從網(wǎng)上了解到，丁電池內(nèi)部其實是有電阻的，分析電路時，可以把干電池看成是由一個電壓為U、電阻為零的理想電源與一個電阻值為r的電阻串聯(lián)而成，如圖甲所示．在老師指導(dǎo)下，小明設(shè)計了圖乙所示的電路來測量一節(jié)干電池內(nèi)部的電阻．

（1）連接電路時，電壓表應(yīng)選0～3V量程（填“0～3V”或“O～15V”）．
（2）實驗時，移動滑動變阻器的滑片P，記錄多組電流表和電壓表的示數(shù)．此時．應(yīng)注意避免電路造成短路，損壞電路元件．
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪出U-I，圖象，如圖丙所示．當(dāng)電流表的示數(shù)如圖丁所示時．讀數(shù)為0.2A，電壓表的示數(shù)應(yīng)為1.1V．
（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)．求得這節(jié)干電池內(nèi)部電阻r=2Ω．

Answer 1

分析 （1）干電池的電壓為1.5V，為減小讀數(shù)誤差，電壓表應(yīng)選0～3V量程；
（2）由圖知，如果滑片移到右端，即b處，電路短路，電路電阻最小，電流最大，可能會損壞電路元件；
（3）電流表量程為0.6A，由圖示電流表可讀出電流表示數(shù)；由圖象可求出對應(yīng)的電壓表示數(shù)U；
（4）由圖象求出兩組電壓與電流值，由歐姆定律列方程，可求出干電池的內(nèi)部阻值．

解答 解：（1）一節(jié)干電池電壓1.5V，所以連接電路時，電壓表應(yīng)選0～3V量程；
（2）實驗時，移動滑動變阻器的滑片P，記錄多組電流表和電壓表的示數(shù)．此時應(yīng)注意避免電路造成短路，損壞電路元；
（3）由圖丁電流表使用的是0-0.6A量程，分度值0.02A，示數(shù)為I=0.2A，由U-I圖象知：電壓表示數(shù)為1.1V；
（4）由圖可知：U_V1=1.3V，I₁=0.1A，U_V2=1.1V，I₂=0.2A，已知電源電壓U=1.5V，
在閉合電路中由于：U=U_V+Ir，所以：
U=U_V1+I₁r，U=U_V2+I₂r，
即：1.5V=1.3V+0.1A×r…①
1.5V=1.1V+0.2A×r…②
由①②解得：r=2Ω．
故答案為：（1）0～3V；（2）短；（3）0.2；1.1；（4）2．

點評 本題考查電源電阻的測量，涉及到電表量程的選擇及讀數(shù)、注意事項等．在閉合電路中：U=U_V+Ir是求電源內(nèi)電阻的原理，是求電源內(nèi)阻的關(guān)鍵．