Question

18．测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示，已知干电池允许的最大供电电流为0.5A．
（1）实验时应选用下列哪种滑动变阻器C．
A．1 000Ω，0.1A 　　　　  B．200Ω，2.0A
C．20Ω，2.0A  　　　 　　　D．200Ω，0.1A
（2）根据实验得到的图象如图乙所示，可求得干电池的电动势和电阻测量值分别为
E_测=1.45 V，r_测=2.0Ω．
（3）本实验测出的E_测＜E_真，r_测＜r_真．（分别选填“＞”、“＜”、“=”）

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器在电路中起到保护电路并调节电流作用，在限流接法中取比内电阻大10左右即可．过大则难以调节，过小起不到应有的调节作用．
（2）由闭合电路欧姆定律可得出电压与电流的关系，结合数学关系可知图象的斜率表示内阻，与纵坐标的交点表示电源的电动势；
（3）图象与纵坐标的交点表示电动势，图象的斜率表示内电阻；由图象法可分析此种接法会造成的误差．

解答 解：（1）由题意可知，干电池的内阻约为几欧，故为了易于调节，准确测量，滑动变阻器应选最大值较小的，故C正确．
故选：C
（2）由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir，
即电动势与电流成一次函数关系，由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，图象的斜率表示电源内电阻，
故由图可知：电动势E=1.45V，r=$\frac{1.45-0.85}{0.3}$=2.0Ω，
（3）因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，所以所测电动势小于真实值，内阻也小于真实值．
故答案为：（1）C；（2）1.45；2.0；（3）＜；＜

点评 测定电动势和内电阻的实验中为了减小误差采用了图象分析法，要根据实验原理得出公式，并结合图象的斜率和截距得出正确的结果，难度适中．