Question

在做测量一只蓄电池（电动势约为2.2V，内阻很小）的电动势和内阻的实验时，备有下列器材供选用：
A．定值电阻（阻值已知为R₁=1Ω，额定功率约5W）
B．定值电阻（阻值已知为R₂=10Ω，额定功率约10W）
C．直流电流表（量程0～0.6A～3A，内阻不能忽略）
D．直流电压表（量程0～3V～15V，内阻较大）
E．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）
F．滑动变阻器（阻值范围0～1 000Ω）
G．电键
H．导线若干
（1）为防止电源短路，用作保护电阻的定值电阻选用

A

（填“A”或“B”）
（2）某同学将选定的器材在实物图上连线完成了实验电路，闭合电键后无论怎样移动滑片P，发现电压表示数约为2.2V不变，电流表的示数几乎为零，若电路中只有一处故障，则电路故障可能是下述中的

ABC

．
A．b、c间断路
B．a、b间某点电阻丝断路
C．P与电阻丝未接通
D．保护电阻断路
（3）排除故障后，某小组讨论发现图中有一条导线连接错误，请在错误导线上画上“×”，并画出正确接线．

如图所示

（4）改正错误后按正确操作完成实验，根据实验记录，将测量数据描点如图，请在图上作出相应图象．则待测蓄电池的电动势E为

2.20

V，内阻r为

0.500

Ω．（结果均保留三位有效数字）

Answer 1

分析：（1）保护电阻为防止电路短路造成的危害，保护电阻阻值不易过大．
（2）根据电路故障现象判断电路故障原因．
（3）电源内阻较小，相对于电源来说，电流表应采用外接法．
（4）根据坐标系内描出的点，作出电源的U-I图象，图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．

解答：解：（1）为保护电路安全，保护电阻选择A即可，如果选B，由于B的阻值较大，电路电流太小，不易于电表读数．
（2）A、如果b、c间断路，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两极相连，电压表示数接近电源电动势，符合题意，故A正确；
B、如果a、b间某点电阻丝断路，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两极相连，电压表示数接近电源电动势，符合题意，故B正确；
C、如果P与电阻丝未接通，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两极相连，电压表示数接近电源电动势，符合题意，故C正确；
D、如果保护电阻断路，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两不能相连，电压表示数为零，不符合题意，故D错误；故选ABC．
（3）相对于电源来说电流表应采用外接法，修改后的电路图如图所示．
（4）根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象，图象如图所示；
由图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是2.20，则电源电动势E=2.20V，
图象斜率的绝对值：k=

△U

△I

=

2.2-1.0

0.8

=1.5，
则电源内阻：r=k-R₁=1.5-1=0.500Ω．
故答案为：（1）A；（2）ABC；（3）电路图如图所示；（4）图象如图所示；2.20；0.500．

点评：应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法，知道电源的U-I图象交点坐标与斜率的物理意义即可求出电源电动势与内阻．