Question

18．測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，已知干電池允許的最大供電電流為0.5A．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用下列哪種滑動(dòng)變阻器C．
A．1 000Ω，0.1A 　　　　  B．200Ω，2.0A
C．20Ω，2.0A  　　　 　　　D．200Ω，0.1A
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的圖象如圖乙所示，可求得干電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻測(cè)量值分別為
E_測(cè)=1.45 V，r_測(cè)=2.0Ω．
（3）本實(shí)驗(yàn)測(cè)出的E_測(cè)＜E_真，r_測(cè)＜r_真．（分別選填“＞”、“＜”、“=”）

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器在電路中起到保護(hù)電路并調(diào)節(jié)電流作用，在限流接法中取比內(nèi)電阻大10左右即可．過(guò)大則難以調(diào)節(jié)，過(guò)小起不到應(yīng)有的調(diào)節(jié)作用．
（2）由閉合電路歐姆定律可得出電壓與電流的關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)關(guān)系可知圖象的斜率表示內(nèi)阻，與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；
（3）圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，圖象的斜率表示內(nèi)電阻；由圖象法可分析此種接法會(huì)造成的誤差．

解答 解：（1）由題意可知，干電池的內(nèi)阻約為幾歐，故為了易于調(diào)節(jié)，準(zhǔn)確測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大值較小的，故C正確．
故選：C
（2）由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir，
即電動(dòng)勢(shì)與電流成一次函數(shù)關(guān)系，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，圖象的斜率表示電源內(nèi)電阻，
故由圖可知：電動(dòng)勢(shì)E=1.45V，r=$\frac{1.45-0.85}{0.3}$=2.0Ω，
（3）因該接法中由于電壓表的分流而導(dǎo)致電流表示數(shù)偏小，但電壓表是準(zhǔn)確的，故圖象比真實(shí)圖象要向上偏，同時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準(zhǔn)確的，故圖象與橫軸的交點(diǎn)不變，所以所測(cè)電動(dòng)勢(shì)小于真實(shí)值，內(nèi)阻也小于真實(shí)值．
故答案為：（1）C；（2）1.45；2.0；（3）＜；＜

點(diǎn)評(píng) 測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得出公式，并結(jié)合圖象的斜率和截距得出正確的結(jié)果，難度適中．