Question

15．用電流表、電壓表、滑動變阻器“測電池的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果采用一節(jié)新干電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑動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，從而影響測量值的精確性．可以利用一定值電阻，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改良．某次實(shí)驗(yàn)中，除一節(jié)新干電池、電壓表、電流表和開關(guān)外，還有
定值電阻R₀（1.8Ω）
滑動變阻器R ₁（0～10Ω）
滑動變阻器R ₂（0～200Ω）
（1）請你畫出應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)電路原理圖．
（2）為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動變阻器應(yīng)選用R₁（填“R ₁”或“R ₂”）．
（3）實(shí)驗(yàn)中改變滑動變阻器的阻值，測出幾組電流表和電壓表的讀數(shù)如下表

I/A	0.15	0.20	0.25	0.30	0.40	0.50
U/N	1.20	1.10	1.00	0.90	0.70	0.50

請你在給出的坐標(biāo)紙中畫出U-I圖線．
（4）根據(jù)圖線得出新干電池的電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.2Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器材作出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器．
（3）應(yīng)用描點(diǎn)法作出圖象．
（4）根據(jù)電源U-I圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻．

解答 解：（1）電源內(nèi)阻太小，可以用定值電阻與電源串聯(lián)組成等效電源，電壓表測路端電壓，電流表測電路電流，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

（2）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選擇：R₁．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點(diǎn)，然后作出圖象如圖所示：

（4）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.50，則電源電動勢：E=1.50，
圖象斜率：k=r+R₀=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-0.5}{0.5}$=2Ω，則電源內(nèi)阻：r=k-R₀=2-1.8=0.2Ω；
故答案為：（1）如圖所示；（2）R₁；（3）如圖所示；（4）1.5（1.48-1.52均正確）；0.2（0.16-0.24均正確）

點(diǎn)評 本題考查了作電路圖、實(shí)驗(yàn)器材選擇、作圖象、求電源電動勢與內(nèi)阻，知道實(shí)驗(yàn)原理、掌握描點(diǎn)法作圖的方法即可正確解題．