Question

【題目】在“測電池的電動勢和內阻”的實驗中，測量對象為一節新的干電池。

(1)（單選）某實驗小組先采用圖甲所示電路測量時，在較大范圍內調節滑動變阻器，發現電壓表示數有變化，但變化不明顯，主要原因是_____。

A．滑動變阻器與電路接觸處斷路

B．滑動變阻器與電路接觸處短路

C．電池內阻太大

D．電池內阻太小

(2)為了提高實驗精度，他們最終采用了圖乙所示電路，實驗提供的器材有：

電壓表V:量程3V、內阻無限大； 電流表A:量程0.6 A、內阻RA（已知）；

定值電阻R0:阻值未知、約幾歐姆； 滑動變阻器R1：0～10Ω；

滑動變阻器R2：0～200Ω ； 單刀單擲開關S1、單刀雙擲開關S2，導線若干。

①電路中，接人電阻R0有兩方面的作用，一是方便實驗操作和數據測量，二是防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞；

②為方便實驗調節且能較準確地進行測量，滑動變阻器應選_________（填“R1”或“R2"）；

③由于R0未知，需先測出其阻值，故在開始實驗之前，Sl、S2都處于斷開狀態。

(3) 下面是他們的部分實驗操作。請根據要求填空：

①閉合Sl，將S2打向1，測得電壓表的示數U0，電流表的示數I0，則R0=___________；（電流表內阻用RA表示）

②閉合Sl，將S2打向2，改變滑動變阻器的阻值，當電流表示數為I1時，電壓表示數為Vl;當電流表示數為I2時，電壓表示數為U2。則該電池電動勢的表達式E=____，內阻的表達式r=___________。（用I0、I1、 I2、U0、Ul、U2表示）

Answer 1

【答案】 （1）D （2）②R1 （3）① ②

【解析】（1）作出電源的U-I圖象，根據閉合電路歐姆定律分析可知，圖象的斜率等于電源的內阻，如圖，圖線1的斜率小于圖線2的斜率，則對應的電源的內阻圖線1的較小，由圖可以看出，圖線1電壓隨電流變化較慢。本實驗中發現電壓表讀數變化不明顯，原因是：電源內阻很小。故D正確ABC錯誤。

（2）滑動變阻器應選用R1．因為R1的總電阻較小，使電路中電流較大，電流表指針能在刻度盤中央附近，測量誤差較小。
（3）①根據歐姆定律可知，可以測出的物理量是定值電阻R0和電流表內阻之和，用測量寫出表達式為：R0+RA=；故R0=-RA。
②根據閉合電路歐姆定律得
E=U1+I1（R0+RA+r）…①
E=U2+I2（R0+RA+r）…②
聯立解得：E=
r=-（R0+RA）= -