Question

李丹同學(xué)需要測(cè)定某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻小于4Ω；電壓表（量程0一3V，內(nèi)阻約3kΩ）、電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約1.0Ω）、滑動(dòng)變阻器有R₁（10Ω，2A）和R₂（100Ω，0.1A）各一只．

（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

R₁

（填“R₁”或“R₂”）．
（2）在甲圖的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值，在U-I圖象中描點(diǎn)得到的如圖乙所示，由圖可求出該電源電動(dòng)勢(shì)E=

1.5

V；內(nèi)阻r=

1.25

Ω．

Answer 1

分析：（1）滑動(dòng)變阻器在電路中起到保護(hù)電路并調(diào)節(jié)電流作用，在限流接法中取比內(nèi)電阻大10左右即可．過大則難以調(diào)節(jié)；過小起不到應(yīng)有的調(diào)節(jié)作用．
（2）運(yùn)用伏安法測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，由于內(nèi)阻較小，采用電流表外接法連接電路．
（3）由閉合電路歐姆定律可得出電壓與電流的關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)關(guān)系可知圖象的斜率表示內(nèi)阻，與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)．

解答：解：（1）由題意可知，電源的內(nèi)阻小于4Ω，故為了易于調(diào)節(jié)，準(zhǔn)確測(cè)量，還有R₂額定電流只有0.1A，很容易燒壞，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選小電阻R₁ ．
（2）運(yùn)用伏安法測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，由于內(nèi)阻較小，采用電流表外接法連接電路：

（3）作出U-I圖象：

由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir；
即電動(dòng)勢(shì)與電流成一次函數(shù)關(guān)系，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；
圖象的斜率表示內(nèi)源內(nèi)電阻；
故由圖可得電動(dòng)勢(shì)為：E=1.5V
r=

△U

△I

=

1.5-1.0

0.4

=1.25Ω
故答案為：
（1）R₁   
（2）如圖
（3）1.5，1.25

點(diǎn)評(píng)：測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的考查中，一定會(huì)考到數(shù)據(jù)的處理； 因此要掌握好此實(shí)驗(yàn)的圖象法分析電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法．