Question

20．為了測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材供選用：
A．待測干電池一節(jié)
B．直流電流表（量程0.6A檔內(nèi)阻約為0.1Ω，3A檔內(nèi)阻約為0.02Ω）
C．直流電壓表（量程3V內(nèi)阻約為5kΩ，15V檔內(nèi)阻約為25kΩ）
D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～15Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～1000Ω）
F．開關(guān)，導(dǎo)線若干
（1）為了盡可能減少誤差，其中滑動(dòng)變阻器選D（填代號(hào)）．
（2）試在圖2中畫出連線，將器件按原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路．

（3）一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見表．試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖3中畫出U-I圖線．根據(jù)圖象讀出電池的電動(dòng)勢E=1.45V，根據(jù)圖象求出電池內(nèi)阻r=0.69Ω．

I（A）	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
U（V）	1.37	1.32	1.24	1.18	1.10	1.05

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和給出的儀器進(jìn)行分析，明確所選滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)原理圖明確電路原理，根據(jù)實(shí)物圖作圖方法連接各元件即可；
（3）由表中數(shù)據(jù)作出伏安特性曲線，由圖象的縱坐標(biāo)可求得電源的電動(dòng)勢；由斜率求得電阻．

解答 解：（1）由題意可知，電源為干電池，內(nèi)阻較小，為了便于控制電路，應(yīng)使用總阻值較小的滑動(dòng)變阻器D；
（2）按照實(shí)驗(yàn)原理圖將實(shí)物圖連接起來，如圖甲所示．
（3）根據(jù)U、I數(shù)據(jù)，在方格紙UI坐標(biāo)系上找點(diǎn)描跡．如圖乙所示，然后將直線延長，交U軸于U₁≈1.45 V，此即為電源電動(dòng)勢；交I軸于I≈0.65 A，注意此時(shí)U₂=1.00 V，則r=$\frac{1.45-1.00}{0.65}$Ω≈0.69Ω．
故答案為：（1）D；（2）如圖所示；（3）1.45；0.69．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握伏安法測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的原理，即E=U+Ir，會(huì)根據(jù)U-I圖線求電源的電動(dòng)勢內(nèi)阻．