Question

9．某同學(xué)用下列器材測定一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)電阻．蓄電池的電動勢約為3V，內(nèi)電阻很小
A．量程是0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω的電流表；
B．量程是3V，內(nèi)阻是6kΩ的電壓表；
C．量程是15V，內(nèi)阻是30kΩ的電壓表；
D．阻值為0～1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器；
E．阻值為0～10Ω，額定電流為2A的滑動變阻器；
F．定值電阻4Ω，額定功率4W；
G．電鍵S一個，導(dǎo)線若干．

（1）為了減小實驗誤差，電壓表應(yīng)選擇B（填器材代號），電路圖中的導(dǎo)線應(yīng)連接到①（填“①”或“②”），改變滑動變阻器阻值的時候，為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯，滑動變阻器應(yīng)選擇E（填器材代號）
（2）用上問中的實驗電路進(jìn)行測量，讀出電壓表和電流表的讀數(shù)，畫出對應(yīng)的U-I圖線如圖中（a）所示，由圖線（a）可得該蓄電池的電動勢E=3.20 V，內(nèi)電阻r=1.33Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）另有一電阻的U-I圖線如圖（b）所示，若把該電阻單獨與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，電源兩端的電壓為2.54V．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電池內(nèi)阻很小，與電流表內(nèi)阻相差不大，進(jìn)行選擇．為方便實驗操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）由表示電源的伏安特性曲線分析，明確圖象與縱坐標(biāo)的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示內(nèi)阻；
（3）由電阻的伏安特性曲線可得出電阻的阻值，再由閉合電路歐姆定律可求得電源的輸出電壓；．

解答 解：（1）蓄電池的電動勢約為3V，為了減小實驗誤差，電壓表應(yīng)選擇B．
根據(jù)題意得內(nèi)阻很小，與電流表內(nèi)阻相差不大，為了避免電流表分壓帶來較大的誤差所以采用電流表的內(nèi)接法，即選擇①．
改變滑動變阻器阻值時，為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯，滑動變阻器應(yīng)選擇E．
（2）若把該電阻單獨與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，
由電源U一I圖線可知電動勢為3.20v，
內(nèi)阻r=$\frac{△U}{△I}$-R₀=$\frac{3.2}{0.6}$-4=1.33Ω，
（3）由電阻的U一I圖線得串聯(lián)的電阻是R=$\frac{240}{0.46}$=5.21Ω，
若把該電阻單獨與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，則電池兩端的電壓為U=$\frac{E}{R+r}$R=$\frac{3.2}{5.21+1.33}×5.21$=2.54V
故答案為：（1）B，①，E；
（2）3.20；1.33；
（3）2.54

點評 本題考查了實驗器材的選取、求電源電動勢與內(nèi)阻等問題，要掌握實驗器材的選取原則，要會由電源的U-I圖象求電源電動勢與內(nèi)阻．