Question

12．小明听物理老师讲过“干电池内部其实是有电阻的，分析电路时可以把干电池看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成”，如图甲所示．在老师指导下，小明设计了图乙所示的电路来测量一节干电池内部的电阻．

（1）按照图乙连接电路时，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于a（或左）端；
（2）根据实验中电压表和电流表的读数绘出U-I图象如图丙所示，当电流表示数如图丁所示时电压表示数U=1.1V；
（3）根据实验数据求得这节干电池内部电阻r=2Ω．

Answer 1

分析 （1）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大，由电路图可判断滑片应移到何处．
（2）电流表量程为0.6A，由图示电流表可读出电流表示数；由图象可求出对应的电压表示数U．
（3）由图象求出两组电压与电流值，由欧姆定律列方程，可求出干电池的内部阻值．

解答 解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到a端（或左端）．
（2）由图丁电流表可读出电流表示数I=0.2A，由U-I图象知：电压表示数为1.1V．
（3）设电源电压为U，由图可知：U_V1=1.3V，I₁=0.1A，U_V2=1.1V，I₂=0.2A，
在闭合电路中由于：U=U_V+Ir，
所以：U=U_V1+I₁r，U=U_V2+I₂r，
即：U=1.3V+0.1A×r-----①
U=1.1V+0.2A×r------②
由①②解得：r=2Ω．
故答案为：（1）a（或左）；（2）1.1；（3）2．

点评 本题综合考查了滑动变阻器的使用、电流表的读数、U-I图象的分析、串联电路的电压关系等知识；在闭合电路中：U=U_V+Ir是求电源内电阻的原理，是求电源内阻的关键．