Question

20．某同学用图1所示电路测一节干电池的电动势和内电阻，现提供器材如下：
A．电压表 V：（0～3V和0～15V两个量程）
B．电流表 A：（0～0.6A和0～3A两个量程）
C．滑动变阻器R₁（最大阻值20Ω）
D．滑动变阻器R₂（最大阻值100Ω）
E．开关S和导线若干

（1）电流表应选用0～0.6A量程；电压表应选用0～3.0V量程；滑动变阻器应选R₁（选填R₁或R₂）
（2）如图2所绘制的U-I图线是根据实验中所测的六组数据作出．请根据图线，求出E=1.5V，r=0.5Ω．
（3）实验测出的内阻值与真实值比较偏偏小（填大或小）

Answer 1

分析 （1）根据电池电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作，在保证安全的前提下，要选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）电源的U-I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源的内阻；
（3）根据电表的影响可分析测量值与真实值之间的关系．

解答 解：（1）干电池电动势约为1.5V，电压表应选：0～3V量程，由图象可知，电流小于1.0A，故电流表选择0～0.6A；
为方便实验操作，滑动变阻器应选择小电阻R₁；
（2）由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir，再由数学知识可知，
图象与纵坐标的交点为电源的电动势故电源的电动势为1.5V；
而图象的斜率表示电源的内阻，r=$\frac{1.5-1.0}{1}$=0.5Ω；
（3）本实验采用相对电源的外接法，故测量出的电流值偏小，导致电动势及电阻均偏小；
故答案为：（1）0～0.6A；0～3.0V；R₁
（2）1.5；0.50
（3）偏小

点评 本题考查了实验器材的选取、作实验电路图、求电动势与内阻，知道实验器材的选取原则、知道实验原理、掌握应用图象法处理实验数据的方法即可正确解题．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的．