Question

利用如图1所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，提供的器材有：
待测干电池节，每节干电池的电动势均约为 1.5V，内阻均约为0.5Ω
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R₀=4Ω
滑动变阻器R_P（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R₀断路
C．滑动变阻器R_P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数据描点连线如图，请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．（结果保留两位小数）

Answer 1

分析：（1）两节电池的总电动势约为3V，电压表量程可选0-3V．电池的总内阻约1Ω，可估算出电路中最大电流，再选择电流表的量程．按电流的流向顺序依次连接电路．连接时，注意导线不交叉，电流必须电表正接线柱流入，负接线柱流出．
（2）对于故障分析，采用逐项代入法进行分析检验，选择符合题意的选项．
（3）根据闭合电路欧姆定律分析图线的截距和斜率的物理意义，即可求出电源的电动势和内阻．

解答：解：（1）两节电池的总电动势约为3V，电压表量程可选0-3V．电路中最大电流为I_max=

E

R0+r

=

3

4+1

A=0.6A，则电流表的量程选择0-0.6A．电路连接如图所示． 
（2）A、若电流表A烧毁断路，电流表A将没有示数，与题不符．故A错误．
B、若定值电阻R₀断路，两电表均没有示数，与题不符．故B错误．
C、若滑动变阻器R_P滑片与电阻线之间断开，变阻器接入电路的电阻不变，等于其最大的阻值，则电路中电流和路端电压均不变，两
电表有一定的示数，而且保持不变，与题相符．故C正确．
D、若滑动变阻器的电阻线断开，电路中没有电流，电流表的示数为零，与题不符．故D错误．
故选C
（3）根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir得，当I=0时，U=E，则U-I图象的纵轴截距等于电源的电动势E，图象的斜率大小等于电源的内阻r与R₀之和，则由图读出电动势E=2.90V，内阻r=

△U

△I

-R₀=

2.90-0.40

0.5

Ω-4Ω=1.00Ω．
故答案为：
（1）连接线路如图．
（2）C．
（3）2.90，1.00

点评：本题考查电表量程的选择、连接线路、处理和分析数据、故障分析等电学实验常见的问题．估算电路中最大电流或电压，来选择电表的量程．图象关键根据实验原理，从数学角度分析其物理意义．