Question

10．在测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）的电动势和内阻的实验中，提供的器材有：
A．电压表量程为3V，内阻约为5kΩ
B．电压表量程为15V，内阻约为10kΩ
C．电流表量程为0.6A，内阻约为0.1Ω
D．电流表量程为3A，内阻约为0.01Ω
E．变阻器R₁为（20Ω，3A）
F．变阻器R₂为（500Ω，0.2A） G．开关、导线若干

①为了较准确测量电池的电动势和内阻，电压表应该选A（填A或B）；
电流表应该选D（填C或D）；变阻器应该选E（填E或F）；
实验电路图应该选乙图（填“甲”或“乙”）．
②实验中得到路端电压随电流变化的图象（如图所示）．由图可知，电池的电动势是1.50V；内电阻是2.5Ω．

Answer 1

分析 ①关键是根据温度对电池内阻的影响可知，通过电池的电流不能过大，通过求出电路中需要的最大电阻来选择变阻器；根据待测电池内阻远小于电压表内阻可知电流表应用外接法（相对应电池来说）；
②根据据闭合电路欧姆定律写出U于I的函数表达式，然后再根据斜率和截距的概念即可求解．

解答 解：①电源的电动势为1.5V，故电压表只能选用3V的电压表；
由于电压较小，产生的电流较小，由图中数据可知，小于0.6A；故电流表选择小量程的C；
根据闭合电路欧姆定律可求出电路中需要的最大电阻为：${\;R}_{max}^{\;}$=$\frac{E}{{\frac{1}{3}I}_{A}^{\;}}=\frac{1.5}{\frac{1}{3}×0.6}Ω=7.5Ω$，所以变阻器应选E；由于待测电池的内阻远小于电压表内阻，所以对待测来说电流表应用外接法，即电路图应选乙图；
②闭合电路欧姆定律应有：E=U+Ir，变形为：U=-rI+E
根据得出U-I图象可知，根据根据函数斜率和截距的概念应有：E=1.50V，r=$\frac{1.5}{0.6}$=2.5Ω；
故答案为：①A，D，E，乙；②1.50，2.5

点评 本题应明确：①测定待测电动势和内阻要求通过电池的电流不能过大，一般选择0.6A的量程；②对测定待测内阻的实验，选择电流表内外接法的方法与伏安法测电阻的选择方法相同，注意研究对象的不同；③涉及到根据图象求解的问题，首先应根据需要的物理规律写出公式，然后整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，再根据斜率和截距的概念即可求解．