Question

測(cè)定一節(jié)內(nèi)阻較小的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．為了減小內(nèi)阻的測(cè)量誤差并防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成電池短路，在電源旁邊串聯(lián)了一個(gè)定值電阻R₀=2Ω，部分實(shí)物連線如圖甲所示，除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)器材還有：
A．電流表（量程0.6A）；
B．電壓表（量程3V）；
C．滑動(dòng)變阻器R₁（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）；
D．滑動(dòng)變阻器R₂（阻值范圍0～100Ω、額定電流1A）．
（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇

 

（填寫(xiě)器材代號(hào)）．
（2）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，在圖1中補(bǔ)完整實(shí)物連線圖．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)作出U--I曲線如圖2所示，則這節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)是

 

 V，內(nèi)阻是

 

Ω．

（4）如果電流表?yè)p壞，可以再補(bǔ)充一個(gè)電阻箱來(lái)做實(shí)驗(yàn)．記錄數(shù)據(jù)電壓U和電阻箱阻值R后，為了能從圖象中得到電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，應(yīng)該作

 

 （填選項(xiàng)前的字母即可）
A．U-R圖    B.U-

1

R

圖    C.

1

U

-R圖    D.

1

U

-

1

R

圖．

Answer 1

分析：（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，在保證安全的前提下要選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）根據(jù)伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻是實(shí)驗(yàn)原理連接實(shí)物電路圖．
（3）電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源的電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻．
（4）為方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，所作圖象應(yīng)是直線，應(yīng)用閉合電路的歐姆定律求出函數(shù)表達(dá)式，然后答題．

解答：解：（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁．
（2）伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，電流表測(cè)電路電流，電壓表測(cè)路端電壓，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．

（3）電源U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源的電動(dòng)勢(shì)，由圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，
圖象斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻，由圖象可知，R_總=R₀+r=

△U

△I

=

1.5-0

0.6

2.5Ω，電源內(nèi)阻r=R_總-R₀=2.5Ω-2Ω=0.5Ω；
（4）應(yīng)用電壓表與電阻箱測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，電源電動(dòng)勢(shì)E=U+Ir=U+

U

R

r，

1

U

=

r

E

1

R

+

1

E

，
則應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)作出

1

U

-

1

R

圖象，故D正確；
故答案為：（1）R₁；（2）電路圖如圖所示；（3）1.5；0.5；（4）D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、連接實(shí)驗(yàn)電路圖、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻、圖象的選擇等問(wèn)題，要掌握測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻三種實(shí)驗(yàn)方案的實(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．