Question

13．如圖甲是“測(cè)量一節(jié)新干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路，為了較精確地測(cè)量一節(jié)新干電池的內(nèi)阻，加接一定值電阻，可用以下給定的器材和一些導(dǎo)線來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，器材：量程3V的理想電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），定值電阻R₀（R₀=1.5Ω），滑動(dòng)變阻器R（0～10Ω），開關(guān)S．

（1）加接電阻R₀有兩方面的作用，一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量，二是防止變阻器電阻過(guò)小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞．
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線在圖乙中完成實(shí)物連接圖．
（3）實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測(cè)出幾組電流表和電壓表的讀數(shù)，在給出的U-I坐標(biāo)系中畫出U-I圖線如圖丙所示，則新干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.50v（保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻r=0.29Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）關(guān)鍵是明確定值電阻除方便操作和測(cè)量外，還可以保護(hù)電池和電流表；
（2）根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖；關(guān)鍵是連線時(shí)注意電表的量程和正負(fù)極
（3）的關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出關(guān)于U與I的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)斜率和截距的概念即可求解．

解答 解：（1）加接電阻R₀有兩方面的作用，一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量，二是防止變阻器電阻過(guò)小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞（或限制電流，防止電源短路）；
（2）根據(jù)原理圖得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示：

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)用：E=U+I（r+${R}_{0}^{\;}$），
整理可得：U=-（r+${R}_{0}^{\;}$）I+E，
根據(jù)函數(shù)斜率的概念應(yīng)有：E=1.50V；
r+${R}_{0}^{\;}$=$\frac{1.50-1.00}{0.28}$，解得r=0.29；
故答案為：①防止變阻器電阻過(guò)小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞
②如圖所示
③1.50，0.29

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)明確：①測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇內(nèi)阻較大的舊電池；②通過(guò)電流表的最小電流應(yīng)為電流表量程的$\frac{1}{3}$；③遇到根據(jù)圖象求解的問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)物理規(guī)律整理出關(guān)于縱軸與橫軸物理量的函數(shù)表達(dá)式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解．