Question

某同学在课外研究性学习中发现，一些不能用做电源使用的旧干电池仍然存在较大的电压。他从网上查询得知，是因为旧干电池的内部本身存在较大的电阻（简称内阻），其状况相当于1节干电池与1个电阻R_X串联，电池符号可用如图所示的方式进行表示。

现有以下实验器材，要想测出一节旧干电池的内阻，请你根据实验需要选择合适的实验器材，完成实验任务。

实验器材：旧干电池1节（电压大约在1.0V～1.2V之间，内阻大约在2Ω～3Ω之间）；电流表1只（量程0～0.6A，0～3A）；电阻4个，分别为R₁ =2Ω、R₂ =3Ω、R₃ =100Ω、R₄ = 150Ω；开关2个，导线若干。

（1）电流表的量程应选         ，选用的2个电阻为        、          。

（2）请在答题卡虚线方框中画出实验电路图（电池组的符号用表示）。

（3）根据画出的电路图，写出实验步骤，用字母表示出实验过程中测量的物理量。

①                                                  ②                                                  

③用测量的物理量和已知量符号表示出1节旧干电池的内阻R_X的计算表达式：R_X =

 

Answer 1

【答案】

（1）0～0.6A （1分）；R₁（1分）；R₂（1分）。

（2）电路图如图所示（3分）

（3）①闭合开关S₁，记下电流表的示数I₁（1分）

②闭合开关S₂，记下电流表的示数I₂（1分）

③（1分）

【解析】

考点：电路图设计；探究串、并联电路中的电压规律实验；伏安法测电阻的探究实验．

分析：电路图如下图：

思路是：利用各支路上的开关来先后单独将已知阻值的定值电阻接入电路，测出两种情况下的电流，

所以实验步骤为：

①只闭合S₁时，读出电流表示数为I₁；②只闭合S₂时，读出电流表示数为I₂．

当只闭合S₁时，R₁与r的串联，电流表示数为I₂，则：U=I₁（R₁+r）     -①；

只闭合S₂时，R₂与r的串联，电流表示数为I₂，则：U=I₂（R₂+r）     -②；

解①、②组成的方程组可得：．

同理可得一下两种方法

参考答案2：

（1）0～0.6A（1分）；R₁（1分）；R₂（1分）。

（2）电路图如图所示（3分）

（3）①只闭合开关S₁，记下电流表的示数I₁（1分）

②同时闭合开关S₁  、S₂，记下电流表的示数I₂（1分）

③（1分）

参考答案3：

（1）0～0.6A （1分）；R₁（1分）；R₂（1分）。

（2）电路图如图所示（3分）

（3）①只闭合开关S₁，记下电流表的示数I₁（1分）

②同时闭合开关S₁  、S₂，记下电流表的示数I₂（1分）

③（1分）