Question

20．为了较精确地测量一节干电池的电动势和内阻（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω），可用以下给定的器材来完成实验．
A、量程3V的电压表（内阻约为3KΩ）
B、量程为15V的电压表（内阻约为15KΩ）
C、量程0.6A的电流表（内阻约为0.125Ω）
D、量程为3A的电流表（内阻约为0.025Ω）
E、滑动变阻器R₁（0-10Ω）
F、滑动变阻器R₂（0-200Ω）
G、开关S及导线若干．

（1）为了方便实验调节且能较精确地进行测量，实验应选用的器材为：ACEG（填写器材前面的字母）
（2）实验电路应选用图1中甲（填“甲”或“乙”）
（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线．

序号	1	2	3	4	5	6
电压U/V	1.45	1.40	1.30	1.25	1.20	1.10
电流I/A	0.06	0.12	0.24	0.26	0.36	0.48

（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=1.50V，内电阻r=0.83Ω．（计算结果均保留到小数点后第二位）

Answer 1

分析 （1）在保证安全的前提下选择对应在的仪表；为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器；
（2）分析电源内阻和电流表电阻的关系，根据伏安法测电源电动势与内阻的原理选择电路图；
（3）根据描出的点即可得出对应的U-I图象；
（4）根据欧姆定律和串联的知识求出I₁和电源两端电压U的关系，根据图象与纵轴的交点求出电动势，由与横轴的交点可得出路端电压为某一值时电流，则可求得内阻．

解答 解：（1）电源电动势为1.5V，故电压表应选择3V量程的A；由下表可知，电流最大约为0.48A，故电流表应选择0.6A量程的C；电源的内阻较小，为多次几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选E；同时还需要用到导线和开关G；
（2）因电流表内阻与电源内阻较为接近，因此为了减小误差，应采用相对电源的外接法；故选择甲电路；
（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后用直线把各点连接起来，作出图象如图所示；
（4）根据闭合电路欧姆定律可知，U=E-Ir，则可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E=1.5V；图象的斜率表示内电阻，故r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.0}{0.6}$=0.83Ω
故答案为：（1）ACEG；（2）甲；（3）如图所示；（4）1.5；0.83．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意在测量电源电动势和内阻时，应根据画出的U-I图象分析出电动势及内阻．