Question

10．在測定一節(jié)干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω）的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，提供的器材有：
A．電壓表量程為3V，內(nèi)阻約為5kΩ
B．電壓表量程為15V，內(nèi)阻約為10kΩ
C．電流表量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω
D．電流表量程為3A，內(nèi)阻約為0.01Ω
E．變阻器R₁為（20Ω，3A）
F．變阻器R₂為（500Ω，0.2A） G．開關(guān)、導線若干

①為了較準確測量電池的電動勢和內(nèi)阻，電壓表應(yīng)該選A（填A(yù)或B）；
電流表應(yīng)該選D（填C或D）；變阻器應(yīng)該選E（填E或F）；
實驗電路圖應(yīng)該選乙圖（填“甲”或“乙”）．
②實驗中得到路端電壓隨電流變化的圖象（如圖所示）．由圖可知，電池的電動勢是1.50V；內(nèi)電阻是2.5Ω．

Answer 1

分析 ①關(guān)鍵是根據(jù)溫度對電池內(nèi)阻的影響可知，通過電池的電流不能過大，通過求出電路中需要的最大電阻來選擇變阻器；根據(jù)待測電池內(nèi)阻遠小于電壓表內(nèi)阻可知電流表應(yīng)用外接法（相對應(yīng)電池來說）；
②根據(jù)據(jù)閉合電路歐姆定律寫出U于I的函數(shù)表達式，然后再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解．

解答 解：①電源的電動勢為1.5V，故電壓表只能選用3V的電壓表；
由于電壓較小，產(chǎn)生的電流較小，由圖中數(shù)據(jù)可知，小于0.6A；故電流表選擇小量程的C；
根據(jù)閉合電路歐姆定律可求出電路中需要的最大電阻為：${\;R}_{max}^{\;}$=$\frac{E}{{\frac{1}{3}I}_{A}^{\;}}=\frac{1.5}{\frac{1}{3}×0.6}Ω=7.5Ω$，所以變阻器應(yīng)選E；由于待測電池的內(nèi)阻遠小于電壓表內(nèi)阻，所以對待測來說電流表應(yīng)用外接法，即電路圖應(yīng)選乙圖；
②閉合電路歐姆定律應(yīng)有：E=U+Ir，變形為：U=-rI+E
根據(jù)得出U-I圖象可知，根據(jù)根據(jù)函數(shù)斜率和截距的概念應(yīng)有：E=1.50V，r=$\frac{1.5}{0.6}$=2.5Ω；
故答案為：①A，D，E，乙；②1.50，2.5

點評 本題應(yīng)明確：①測定待測電動勢和內(nèi)阻要求通過電池的電流不能過大，一般選擇0.6A的量程；②對測定待測內(nèi)阻的實驗，選擇電流表內(nèi)外接法的方法與伏安法測電阻的選擇方法相同，注意研究對象的不同；③涉及到根據(jù)圖象求解的問題，首先應(yīng)根據(jù)需要的物理規(guī)律寫出公式，然后整理出關(guān)于縱軸與橫軸物理量的函數(shù)表達式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解．