题目内容

利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，提供的器材有：
待测干电池两节，每节干电池的电动势均约为 1.5V，内阻均约为0.2Ω
直流电压表V（量程0～3V，内阻很大）
直流电流表A（量程0～0.6～3A，内阻忽略不计）
定值电阻R=4Ω；滑动变阻器RP（阻值范围0～20Ω，
允许最大电流2A）开关一个，导线若干
（1）请根据实验原理图1，把右边的实物图2连接完整（电流表量程必须选择正确）
（2）某同学利用该电路完成实验时，闭合电键后，发现无论怎样调节变阻器的滑片，电流表A保持一定的示数不变，电压表的示数维持在2.4V左右．由此可判断故障应是______（填选项前的字母）
A．电流表A烧毁断路   B．定值电阻R断路    C．滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开      D．滑动变阻器的电阻线断开
（3）故障排除后进行实验，记录了几组电压表和电流表的示数如下表：利用表格中的数据描点如图，请将各点绘图．
（4）请进一步根据描出的图得出两节干电池总的电动势值为______V，干电池的总内阻为______Ω．
U/V2.402.001.801.601.401.100.900.60
I/A0.120.200.250.300.350.400.450.50

【答案】分析：（1）由题，两节干电池的电动势约3V，则电压表量程选0-3V．电路中最大电流约Imax==，则电流表的量程选0-0.6A即可．为按开关闭合后电流的流向顺序依次连接电路．
（2）据题，无论怎样调节变阻器的滑片，电流表A保持一定的示数不变，电压表的示数维持在2.4V左右，说明电路中的电阻一定，即可知滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开．
（3）经观察看出，图上这些点大约在一条直线上，用直线将它们连接起来，连接时，直线通过的点要尽可能多，不在直线的点关于直线两侧分布要均匀．根据闭合电路欧姆定律得知，U-I图象的纵轴截距等于电源的电动势，斜率大小等于电源的内阻与定值电阻之和，由几何知识求出电动势和内阻．
解答：解：（1）首先选择电表的量程：两节干电池的电动势约3V，则电压表量程选0-3V．估算电路中最大电流：Imax==，则电流表的量程选0-0.6A即可．连接电路如图．
（2）A、若电流表A烧毁断路，电流表将没有示数，与题不符．故A错误．
B、若定值电阻R断路，两电表都没有示数，与题不符．故B错误．
C、若滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开，变阻器的总电阻接入电路，电路中的电阻不变，两电表的示数保持不变，符合题意．故C正确．
D、滑动变阻器的电阻线断开，两电表都没有示数，与题不符．故D错误．
故选C
（3）经观察看出，图上这些点大约在一条直线上，用直线将它们连接起来，如图3所示．
（4）由闭合电路欧姆定律U=E-I（R+r）得，U-I图象的纵轴截距b等于电源的电动势，斜率大小k等于电源的内阻与定值电阻之和，由数学知识得
   b=2.90V，则电源的电动势E=b=2.90V．k=≈4.6，则r=k-R=4.6-4=0.6（Ω）
故答案为：
（1）电路连接（3分）
（2）C．（3分）
（3）（3分）
（4）2.90-3.00  0.6
点评：本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理，要求能正确分析故障的原因，并能用图象法求出电动势和内电阻．
练习册系列答案
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（9分）利用如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1、R2，电压表V（量程为3.0V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99 Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。

（1）测电阻R1的阻值：先闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，再将S2切换到b，读出电压表的示数U2，则电阻R1的表达式为R1＝_____________。

（2）若测得电阻R1＝1.8 Ω，接着测电源电动势E和电阻R2的阻值。实验方法：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出图示的图线。则电源电动势E＝________V，电阻R2＝________Ω（保留2位有效数字）。

 

利用如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1、R2，电压表V（量程为3.0 V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99 Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。

（1）测电阻R1的阻值：先闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，再将S2切换到b，读出电压表的示数U2，则电阻R1的表达式为R1＝_____________。

（2）若测得电阻R1＝1.8 Ω，接着测电源电动势E和电阻R2的阻值。实验方法：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出图示的图线。则电源电动势E＝________V，电阻R2＝________Ω（保留2位有效数字）。

 

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（1）测电阻R1的阻值：先闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，再将S2切换到b，读出电压表的示数U2，则电阻R1的表达式为R1＝_____________。

（2）若测得电阻R1＝1.8 Ω，接着测电源电动势E和电阻R2的阻值。实验方法：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出图示的图线。则电源电动势E＝________V，电阻R2＝________Ω（保留2位有效数字）。

 

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