Question

7．某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻．已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为1Ω；电压表（量程0～3V，内阻3kΩ），电流表（量程0～0.6A，内阻1.0Ω），滑动变阻器有R₁（最大阻值10Ω，额定电流2A）和R₂（最大阻值100Ω，额定电流0.1A）各一只．

①实验中滑动变阻器应选用R₁．（选填“R₁”或“R₂”）
②在方框内画出实验电路图，病根据电路图连接实物图．
③某同学记录的实验数据如表所示，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线得到被测电池的电动势E=1.45V，内电阻r=1.3Ω．

	1	2	3	4	5	6
I/A	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.40
U/V	1.32	1.26	1.18	1.13	1.04	0.93

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器在电路中起到保护电路并调节电流作用，在限流接法中取比内电阻大10左右即可．过大则难以调节；过小起不到应有的调节作用．
（2）根据意得出对应的原理图；再根据实物图的要求，先串后并，并注意元件顺序，开关位置，且连线不能交叉．
（3）根据描点法得出对应的伏安特性曲线；再由闭合电路欧姆定律可得出电压与电流的关系，结合数学关系可知图象的斜率表示内阻，与纵坐标的交点表示电源的电动势．

解答 解：（1）由题意可知，电源的内阻约为1Ω，故为了易于调节，准确测量，还有R₂额定电流只有0.1A，很容易烧坏，所以滑动变阻器应选小电阻R₁ ．
（2）先串后并，并注意元件顺序，开关位置，且连线不能交叉，另注意电表+-接线柱，如下
（3）由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir；
即电动势与电流成一次函数关系，由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；
图象的斜率表示内源内电阻；
故由图可得电动势为：E=1.45V
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.45-0.8}{0.5}$=1.3Ω
故答案为：①R₁；②答案见图．③1.45；1.3．

点评 在测电动势和内电阻实验的考查中，一定会考到数据的处理； 因此要掌握好此实验的图象法分析电动势和内电阻的方法．