Question

【題目】在“測定電池的電動勢和內阻”的實驗中，某同學設計了如圖甲所示的電路，實驗中供選擇的器材如下：

A．待測干電池組（電動勢為E，內阻約0.1Ω）

B．電流表（量程0～0.6A，內阻約0.1Ω）

C．靈敏電流計G（滿偏電流Ig=200μA、內阻rg=100Ω）

D．滑動變阻器Rx1（0～20Ω、2.0A）

E．滑動變阻器Rx2（0～1000Ω、12.0A）

F．定值電阻R1（900Ω）

G．定值電阻R2（90Ω）

H．開關S一只、導線若干

（1）甲圖中的滑動變阻器Rx應選______（選填“Rx1”或“Rx2”），定值電阻R應選______（選填“R1”或“R2”）；

（2）實驗中閉合開關S前，應將滑動變阻器的滑片移至______（填“a端”、“中央”或“b端”）；

（3）若靈敏電流計G的示數用I1表示，電流表A的示數用I2表示，如圖乙所示為該實驗繪出的I1-I2圖線，由圖線可求得被測干電池的電動勢E=______V（保留3位有效數字），內電阻r=______Ω．（保留2位有效數字）

Answer 1

【答案】Rx1 R1 a端 1.47 0.76

【解析】

（1）電源電動勢為1.5V較小，電源的內阻較小，為多次幾組實驗數據，方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器，因此滑動變阻器應選，上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，將電流表G與較大的定值電阻串聯，改裝成量程為：

的電壓表，而用定值電阻串聯而改裝的電壓表量程過小，故定值電阻選擇；
（2）為了保護電路，并讓電流由最小開始調節，滑動變阻器開始時應滑至接入阻值最大位置，即滑到a端；
（3）將I1-I2圖線延長，與兩坐標軸有交點，如圖所示：

根據歐姆定律和串聯的知識得電源兩端電壓為：，
根據圖象與縱軸的交點得電動勢為：；
與橫軸的交點可得出路端電壓為時電流是，
由閉合電路歐姆定律可得，電源內阻：。