Question

【題目】如圖（a）是“測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路，如果采用一節(jié)新干電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)，電壓表讀數(shù)變化很小，為了較精確地測(cè)量一節(jié)新干電池的內(nèi)阻，加接一定值電阻，實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖（b）．可用以下給定的器材和一些導(dǎo)線(xiàn)來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，器材：量程3V的理想電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），定值電阻R0（R0=1.5Ω），滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω），滑動(dòng)變阻器R2（0～200Ω），開(kāi)關(guān)S．

（1）為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____（填R1或 R2）．

（2）用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)在圖（c）中完成實(shí)物連接圖．________

（3）實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測(cè)出幾組電流表和電壓表的讀數(shù)，在給出的U﹣I坐標(biāo)系中畫(huà)出U﹣I 圖線(xiàn)如圖（d）所示，則新干電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____v（保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻r=_____Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 1.50 0.29

【解析】

本題的關(guān)鍵是明確新電池的內(nèi)阻很小，電池的內(nèi)壓降很小，電壓表的讀數(shù)變化很小，所以實(shí)驗(yàn)應(yīng)選內(nèi)阻較大的舊電池；題（1）的關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻即可；題（2）的關(guān)鍵是連線(xiàn)時(shí)注意電表的量程和正負(fù)極；題（3）的關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律寫(xiě)出關(guān)于U與I的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)斜率和截距的概念即可求解．

解：根據(jù)U=E﹣Ir可知，由于新電池時(shí)內(nèi)阻很小，電池內(nèi)壓降很小，電壓表的讀數(shù)變化很小，所以如果采用一節(jié)新干電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)，電壓表讀數(shù)變化很小，原因是新電池的內(nèi)阻很小，內(nèi)電路的電壓降很小；

（1）電流表的量程，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中需要的最大電阻應(yīng)為：，所以變阻器應(yīng)選；

（2）根據(jù)原理圖可知實(shí)物圖如圖所示：

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)用：，整理可得：，由圖可知圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；故E=1.50V；根據(jù)函數(shù)斜率的概念應(yīng)有：，解得r=0.29；