Question

6．利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差．

（1）應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖1中的甲（選項(xiàng)“甲”或“乙”）．
（2）現(xiàn)有電流表（0～0.6A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：
A．電壓表（0～15V）
B．電壓表（0～3V）
C．滑動(dòng)變阻器（0～50Ω）
D．滑動(dòng)變阻器（0～500Ω）
實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用B；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用C．（選填相應(yīng)器材前的字母）
（3）如圖2所示為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖，由圖線可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，電池的內(nèi)電阻r=0.63Ω．
（4）實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化．圖3的各示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是C．

Answer 1

分析 （1）分析圖示電路結(jié)構(gòu)，明確實(shí)驗(yàn)誤差情況，從而選擇合理的電路；
（2）根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
（3）根據(jù)電源的U-I圖象進(jìn)行分析，根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律可求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；
（5）根據(jù)電源的輸出功率規(guī)律可明確對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)圖象．

解答 解：（1）干電池內(nèi)阻較小，而電流表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻接近，故為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選題甲所示電路圖；
（2）一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，為了準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)選B；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器選擇較小的C即可；
（3）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5，則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，
電源內(nèi)阻：r=$\frac{1.5-1.0}{0.8}$=0.63Ω；
（4）電壓表測(cè)量路端電壓，其示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器的阻值增大而增大；而當(dāng)內(nèi)阻和外阻相等時(shí)，輸出功率最大；此時(shí)輸出電壓為電動(dòng)勢(shì)的一半．外電路斷開時(shí)，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)輸出功率為零；故符合條件的圖象應(yīng)為C．
故答案為：（1）甲   （2）B     C   （3）1.5   0.63（4）C

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)電路選擇、實(shí)驗(yàn)器材選擇、作圖象、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻等問題，要知道實(shí)驗(yàn)原理，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法；電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻．