Question

在用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r的实验中，实验电路如图1所示，实验室备有下列器材：
A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）
B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）
D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
E．变阻器R₁（最大阻值20Ω，额定电流1A）
F．变阻器R₂（最大阻值100Ω，额定电流0.1A）
G．待测干电池、电键S和导线若干
（1）实验中电流表应选

 

；电压表应选

 

；（选填器材前的字母）
（2）请将图2实物图连线成为实验电路；
（3）李明同学所在小组实验测得的6组数据已在U-I图中标出，如图3所示．请你根据数据点位置完成U-I图线，并由图线求出该电池的电动势E=

 

V，电阻r=

 

Ω．
（4）若另一实验小组按电路图连接电路，经检查电路连接正确．合上开关，电流表和电压表的指针均发生偏转，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑片滑至接近B端时电压表的示数急剧变小．出现上述情况的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）根据电路最大电流选择电流表，根据电源电动势选择电压表；
（2）根据伏安法测电阻的实验原理连接实物电路图；
（3）根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象，然后根据图象求出电源的电动势与内阻；
（4）在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器．

解答：解：（1）由图3所示可知，实验时所测最大电流约为0.6A，则电流表选B，一节干电池的电动势约为1.5V，电压表应选C．
（2）伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，由于电源内阻较小，相对于电源来说，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．
（3）根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象如图所示；由图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是1.47，则电源电动势E=1.47V，电源内阻r=

△U

△I

=

1.47-1.0

0.9

≈0.52Ω．
（4）合上开关，电流表和电压表的指针均发生偏转，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑片滑至接近B端时电压表的示数急剧变小，这是由于选用的滑动变阻器阻值太大造成的．

故答案为：（1）B；C；（2）电路图如图所示；（3）图象如图所示；1.47；0.52；（4）选用的滑动变阻器阻值太大．

点评：本题考查了选择实验器材、设计并连接实物电路图、电路故障分析；要掌握描点法作图的方法，电源的U-I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，图象斜率是电源内阻．