Question

用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：
A．电压表V：0～3～15V；           B．电流表A：0～0.6～3A；
C．滑动变阻器R₁：（总阻值20Ω）； D．滑动变阻器R₂：（总阻值100Ω）；
E．电键S和导线若干．
（1）电压表量程选用

0～3V

；滑动变阻器选用

R₁

（填R₁或R₂）；
（2）在虚线框中将电压表连入实验电路中；
（3）在U-I图中已画出七组实验数据所对应的坐标点，请根据这些点做出U-I图线并由图线求出：E=

1.48

V，r=

0.77

Ω；
（4）在实验时，如果你连接的实物电路出现了如下问题：当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数．如果在实验前仪器都检查过没有问题，只可能是与仪器连接的导线断了．请你判断一下，可能发生断路故障的导线是

③或④

（写出可能发生断路故障的导线的编号）．

Answer 1

分析：（1）根据电源的电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，在保证安全的条件下，为便于操作，应尽可能选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）开关闭合后，电压表测量路端电压，根据实验的原理连接线路．
（3）根据闭合电路欧姆定律，结合图象，求得电动势和内阻．
（4）电压表有示数而电流表没有示数，电路中存在断路，根据电路进行分析．

解答：解：（1）因为电源是一节干电池，电动势大约1.5V左右，所以选择0～3V量程误差较小．滑动变阻器R₂总电阻较大，接入测量时，电流较小，误差较大，所以选择滑动变阻器R₁．
（2）电池的内电阻r较小，所以电流表应外接，电路图如右图所示．
（3）电源的U-I图线如右图所示，纵轴截距大约为1.48V，所以电动势E=1.48V．内阻：r=

1.48-1.00

0.62

Ω=0.77Ω
（4）当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数说明电流表所在的电路不通，而电压表所连接的电路是通的，所以可能是③或④发生断路故障．
故答案为：（1）0～3V，R₁，（2）如图．（3）如图，1.48，0.77．（4）③或④

点评：解决本题的关键掌握器材选择的依据，即安全、精确，以及掌握电源U-I图线的截距和斜率表示的物理意义．