Question

13．如图甲是“测量一节新干电池的电动势和内阻”的实验电路，为了较精确地测量一节新干电池的内阻，加接一定值电阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R₀（R₀=1.5Ω），滑动变阻器R（0～10Ω），开关S．

（1）加接电阻R₀有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏．
（2）用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图．
（3）实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U-I坐标系中画出U-I图线如图丙所示，则新干电池的电动势E=1.50v（保留三位有效数字），内阻r=0.29Ω．（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）关键是明确定值电阻除方便操作和测量外，还可以保护电池和电流表；
（2）根据原理图可得出对应的实物图；关键是连线时注意电表的量程和正负极
（3）的关键是根据闭合电路欧姆定律写出关于U与I的函数表达式，然后根据斜率和截距的概念即可求解．

解答 解：（1）加接电阻R₀有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（或限制电流，防止电源短路）；
（2）根据原理图得出对应的实物图如图所示：

（3）根据闭合电路欧姆定律应用：E=U+I（r+${R}_{0}^{\;}$），
整理可得：U=-（r+${R}_{0}^{\;}$）I+E，
根据函数斜率的概念应有：E=1.50V；
r+${R}_{0}^{\;}$=$\frac{1.50-1.00}{0.28}$，解得r=0.29；
故答案为：①防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏
②如图所示
③1.50，0.29

点评 应明确：①测定电池电动势和内阻实验应选择内阻较大的旧电池；②通过电流表的最小电流应为电流表量程的$\frac{1}{3}$；③遇到根据图象求解的问题，应根据物理规律整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，再根据斜率和截距的概念即可求解．