Question

16．某同學要測某節(jié)干電池的電動勢和內電阻，已知該干電池的電動勢約為1.5V，內阻約2Ω，現(xiàn)有電壓表量程約為0～3V，內阻約為3kΩ，電流表量程約為0～0.6A，內阻約為1.0Ω，滑動變阻器有R₁（10Ω，2A）和R₂（100Ω，0.1A）各一只．
（1）實驗中滑動變阻器應選用R₁（選填“R₁”或“R₂”）．請在圖甲空白處畫出該實驗電路圖，并在圖乙中用筆畫線代替導線連接實驗電路．
（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U-I圖象，由圖可較準確地求出電源電動勢E=1.46V；內阻r=1.83Ω．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器在電路中起到保護電路并調節(jié)電流作用，在限流接法中取比內電阻大10左右即可．過大則難以調節(jié)；過小起不到應有的調節(jié)作用．運用伏安法測量干電池的電動勢和內電阻，由于內阻較小，采用電流表外接法連接電路．根據(jù)原理圖可明確對應的實物圖；
（2）由閉合電路歐姆定律可得出電壓與電流的關系，結合數(shù)學關系可知圖象的斜率表示內阻，與縱坐標的交點表示電源的電動勢．

解答 解：（1）由題意可知，電源的內阻小于4Ω，故為了易于調節(jié)，準確測量，還有R₂額定電流只有0.1A，很容易燒壞，所以滑動變阻器應選小電阻R₁ ．
運用伏安法測量干電池的電動勢和內電阻，由于內阻較小，采用電流表外接法連接電路；根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖如圖所示；
（2）由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir；
即電動勢與電流成一次函數(shù)關系，由數(shù)學知識可知，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；
圖象的斜率表示內源內電阻；
故由圖可得電動勢為：E=1.46V
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.46-0.8}{0.36}$=1.83Ω
故答案為：（1）R₁，原理圖如圖所示，實物圖如圖所示；（2）1.46，1.83

點評 測電動勢和內電阻實驗的考查中，一定會考到數(shù)據(jù)的處理； 因此要掌握好此實驗的圖象法分析電動勢和內電阻的方法； 同時注意明確原理圖以及實物圖的連接方法．