题目内容

7．利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，提供的器材有：待测干电池两节；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RP（阻值范围0～20Ω，允许最大电流2A）；开关一个；导线若干．

①请根据实物图（图1）连接图，在如图2的矩形框内画出实验电路的原理图．
②某同学利用该电路完成实验时，闭合电键后，发觋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C．（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RP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示数如表：利用表格中的数据描点如图3，请继续绘图完成作图数据处理．
U/V2.402.001.801.601.401.100.900.60
I/A0.120.200.250.300.350.400.450.50
④请进一步根据描出的图得出两节干电池总的电动势值为2.90V（保留三位有效数字），干电池的总内阻为0.68Ω（保留二位有效数字）．

分析 ①根据实物电路图作出电路图．
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应用描点法作出图象．
④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根据图示实物电路图作出实验电路图如图所示．
②A、若电流表A烧毁断路，电流表将没有示数，与题不符．故A错误．
B、若定值电阻R0断路，两电表都没有示数，与题不符．故B错误．
C、若滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开，变阻器的总电阻接入电路，电路中的电阻不变，两电表的示数保持不变，符合题意．故C正确．
D、滑动变阻器的电阻线断开，两电表都没有示数，与题不符．故D错误．
故选C
③根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示．
④由闭合电路欧姆定律U=E-I（R0+r）得，U-I图象的纵轴截距b等于电源的电动势，
斜率大小k等于电源的内阻与定值电阻之和，由数学知识得：b=2.90V，则电源的电动势E=b=2.90V．
k=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.9}{0.62}$≈4.68，则r=k-R0=4.68-4=0.68Ω．

故答案为：①电路图如图所示；②C；③如图所示；④2.90（或3.00）0.68（0.65-0.75均正确）．

点评 本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理，要求能正确分析故障的原因，并能用图象法求出电动势和内电阻．

练习册系列答案
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