Question

一種供實驗使用的小型電池標電壓為9V，電池允許最大輸出電流為50mA，為了測定這個電池的電動勢和內阻，用圖1所示電路進行測量（圖中電壓表內阻很大，可不考慮它對測量的影響），R為電阻箱，阻值范圍為0～9999，R₀是保護電阻．
（1）實驗室里備用的定值電阻有以下幾種規格：A．10，5WB．150，0.5WC．200，0.25WD．1.2k，1W 實驗時，R₀應選用______較好．
（2）在實驗中當電阻箱調到圖2所示位置后，閉合開關S，電壓表示數9.0V，變阻箱此時電阻為_______Ω，電路中流過電阻箱的電流為______mA．
（3）斷開開關，調整電阻箱阻值，再閉合開關，讀取電壓表示數，多次測量后，做出如圖3所示圖線，則該電池電動勢E=______V，內阻r=_______Ω．

Answer 1

（1）電源的最大輸出電流為50mA=0.05A，則電路最小電阻R=

E

I

=

9

0.05

=180Ω，則保護電阻阻值約為：R₀=R-r=180Ω-40Ω=140Ω，則保護電阻應選B．
（2）由圖丙所示電阻箱可知，電阻箱阻值：R=1×1000Ω+7×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=750Ω，
通過電阻箱的電流I=

U

R+R0

=

9

750+150

=0.01A=10mA．
（3）由閉合電路歐姆定律可得：E=U+Ir=U+

U

R+R0

r，則

1

U

=

1

E

+

r

E

?

1

R+R0

，圖象的截距為

1

E

=0.1，斜率

r

E

=

0.25-0.15

0.03-0.01

=5，解得，電動勢E=10V，內阻r=50Ω．
故答案為：（1）B；（2）750；10；（3）9.5；50．