Question

一种供仪器使用的小型电池标称电压为9V，允许电池输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内电阻，实验室利用了图1所示电路，图中电压表内阻很大，可不考虑对电路的影响，R为电阻箱，阻值范围为0-9999Ω，R₀是保护电阻．

（1）实验室中备有的定值电阻有以下几种规格：
（A）10Ω、5W　　　　（B）150Ω、1/2W　　　　（C）200Ω、1/4W　　　　（D）1.2KΩ、1W
实验时，R₀应选用

 

（填字母符号）较好．
（2）在实验中，当变阻箱各旋钮调到图2所示位置后，闭合开关，电压表示数为9.0V，变阻箱此时电阻为

 

Ω，电路中通过电阻箱电流为

 

mA．
（3）断开开关，调整电阻箱阻值，再闭合开关，读取电压表示数，多次重复，取得数据后，作出如图3所示图线，则该电池电动势E=

 

V，内电阻r=

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）已知电源的电动势和最大电流，则由欧姆定律可求得需要的保护电阻；
（2）由电阻箱的读数方法可求得电阻箱的示数；由欧姆定律可求得电阻箱中的电流；
（3）U-I图线的纵轴截距表示电动势，图线斜率的绝对值表示内电阻．

解答：解：（1）电源的电动势为9V，而短路电流为50mA，则需要的最小电阻R=

9

0.05

Ω=180Ω，故R₀应选B．
（2）由图可知，电阻箱的读数为：7×100+5×10=750Ω；
由欧姆定律可知，电流I=

9

150+750

A=0.01A=10mA．
（3）由U=E-Ir可知，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故电动势为9.5V．
内阻r=

9.5-7.0

0.05

Ω=50Ω．
故答案为：（1）（B）　　（2）750　10　　（3）9.5　50

点评：本题考查测量电动势和内电阻的基本方法，注意图象的意义即可求得电动势和内电阻．