Question

用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：
A．电压表：0～3～15V；B．电流表：0～0.6～3A；C．滑动变阻器R₁（总电阻20Ω）；D．滑动变阻器R₂（总电阻100Ω）；以及电键S和导线若干．
（1）电压表量程选用

0～3V

，电流表量程选用

0～0.6A

，滑动变阻器选用

R₁

（2）在如图1方框中画出实验电路图．

（3）如图2所示的U-I图象是由实验测得的7组数据标出的点，请根据你完成的图线求出E=

1.5

V，
r=

0.5

Ω．

Answer 1

分析：（1）根据电源电动势选择电压表量程，根据图示电流最大值选择电流表量程，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）由于电池内阻较小，所以对电源来说，电流表应采用外接法，根据伏安法测电源电动势与内阻的实验原理作出实验电路图．
（3）根据坐标系内描出的点，作出电源的U-I图象；电源的U-I的纵轴截距是电源电动势，图象斜率的绝对值是电电源的内阻．

解答：解：（1）一节干电池电动势约为1.5V，因此电压表应选0～3V量程；
由坐标系内所描点可知，电流的最大值为0.6A，则电流表应选0～0.6A量程，如果选0～3A量程，则电路最大电流为其量程的五分之一，读数误差太大；干电池电动势约为1.5V，电路最大电流约为0.6A，电路最小电阻约为
R=

1.5V

0.6A

=2.5Ω，为方便实验操作，滑动变阻器应选R₁（总电阻20Ω）．
（2）伏安法测电源电动势与内阻的实验电路图如下图所示．

（3）根据坐标系中所描出的点作出干电池的U-I图象如下图所示；
由干电池的U-I图线可知，待测干电池的电动势：E=1.5V，
内电阻r=

△U

△I

=

1.5V-1.0V

1.0A

=0.5Ω．

故答案为：（1）0～3V；0～0.6A；R₁；（2）电路图如图所示；（3）图象如图所示；1.5；0.5．

点评：本题考查测电动势和内阻实验的数据处理，注意要结合公式理解图象的斜率及截距的含义．要掌握描点法作图的方法．