Question

（2012?宝山区一模）有一种供实验使用的电池，其标称电压为9V，允许电池输出的最大电流为0.5A，为了测定这个电池的电动势和内电阻，实验时利用了如图1所示的电路图，其中R₀为保护电阻．

（1）电路图的虚线框1中应该接

电压

传感器，开关S闭合前，要把滑动变阻器的阻值调到

最大

（选填“最大”或“最小”）．
（2）实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：
（A）5Ω，5W        （B）18Ω，2W
（C）20Ω，5W       （D）100Ω，25W
实验时R₀应选用上述定值电阻中的

C

（填字母代号）较好．
（3）改变滑动变阻器的触点位置，记录几组不同的电压、电流值，利用本实验的DIS软件，点击“直线拟合”，得到如图2所示的U～I图线，则电池的电动势为

9.5

V，内电阻r=

5

Ω．

Answer 1

分析：（1）测电源电动势与内在实验中，电压传感器应并联接入电路，测路端电压，电流传感器应串联接入电路，测电路电流．
（2）只有保护电阻接入电路时，电路电流不能超过电源允许的最大电流，同时保证保护电阻消耗的功率不能超过自身的额定功率．
（3）电源的U-I图象与纵轴的交点是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源的内阻．

解答：解：（1）由电路图可知，虚线框1并联在电源两端，1是电压传感器；开关S闭合前，要把滑动变阻器的阻值调到最大；
（2）为保证电流不超过电源的最大输出电流，保护电阻约为R₀=

E

I

=

9V

0.5A

=18Ω；
A、电阻为5Ω，电阻阻值太小，故A错误；
B、接入电路时的功率为P=I²R=0.5²×18=4.5W＞2W，功率超过电阻的额定功率，故B错误；
C、接入电路时的功率为P=I²R=0.5²×20=5W，符合要求，故C正确；
D、保护电阻起到保护电路的作用即可，阻值不能太大，100Ω电阻阻值太大，电路电流太小，不利于多次测量，故D错误；故选C．
（3）由U-I图象可知，电源电动势是9.5V，电源内阻r=

△U

△I

=

9.5V-7.0V

0.5A

=5Ω．
故答案为：（1）电压，最大；（2）C；（3）9.5，5．

点评：选择保护电阻时，既要保护电路安全，又要便于实验正常进行，在保证安全的情况下，电阻阻值不能太大．