Question

10．某组同学利用如下器材测定某电池的电动势和内阻：
A．定值电阻R₀，阻值未知；B．滑动变阻器R，变化范围0～36Ω；C．理想电流表；D．理想电压表；E待测电池；F．开关、导线若干．
①甲同学按如图a所示的实验电路图完成实验，得到该电池的U-I图象如图b所示．则可知电源电动势E=6.0V，内阻r=2Ω．
②乙同学按如图a所示的实验电路图进行了部分实物连线，如图所示，请将实物补充完整．

U/V	…	…	5.2	…
I/A	…	0.3	0.2	…

③丙同学利用相同的器材测量同一个电池，为了防止移动滑片时电源被短路，在电路中串联了定值电阻R₀，但在串联滑动变阻器时出了错，导致将器材连成了图d所示的方式，将滑片从最左侧逐渐移动到右侧，得到了右表的U-I关系的某些数据．根据表格中的数据并利用甲同学的测量结果，可知定值电阻R₀=4Ω，这一过程中电压表示数的最小值是4V．

Answer 1

分析 ①本题由伏安法测量电动势和内电阻；由闭合电路欧姆定律可得出有关电压和电流的关系式求解．
②根据实验原理明确实验中的电路结构；完成实物图．
③根据电路结构可及表中数据可求得电阻的阻值，并由闭合电路欧姆定律可求得最小电压值．

解答 解：①甲同学按如图a连接了实验线路，将滑片从某一点逐渐向左移动后，得到了表一的U、I数据，
根据E=U+Ir得
图象与纵坐标的交点为电源的电动势；则电源电动势大小为6.0V，内阻r=$\frac{6-5}{0.5}$=2Ω．
（2）由图可知，通过电流表将滑动变阻器左右部分并联接入电路，当电压为5.2V时，电路中电流为0.4A，则流过滑动变阻器左半部分电流为0.2A，右半部分为0.2A；因并联是电路中电流之比等于电阻的反比，且总电阻为36Ω；故左半部分电流为18Ω；右半部分电阻为18Ω；总电阻为9Ω；
则R₀=$\frac{6}{0.4}$-9-2=4Ω；
当外电阻最小时，电压最小，当滑动变阻器短路时，电压最小，则最小值为：$\frac{6}{4+2}×4$=4V；
故答案为：（1）6.0，2；（2）4；4；

点评 本题考查电源的电动势和内电阻的测量实验，要注意实验原理方法的掌握，同时注意闭合电路欧姆定律的正确应用．