Question

某同学按如图所示的电路测一节干电池的电动势E和内阻r，为防止调节滑动变阻器时由于电流过大而损坏仪器，电路中用了一个保护电阻R₀．实验中除干电池、开关、导线外还有下列器材可供选用：
A．电压表：V（0～2V）
B．电流表：A₁（0～1A）；A₂（0～5A）
C．滑动变阻器：R₁（总阻值200Ω）；R₂（总阻值50Ω）
D．定值电阻：R₀₁（阻值1Ω）；R₀₂（阻值20Ω）
（1）电流表应选用

A₁

；滑动变阻器应选用

R₂

；保护电阻应选用

R₀₁

．
（2）该同学测出路端电压U和电流I的多组数据，并做出了U-I图象．用U-I图象可求得电池的电动势E=

1.50

V，内电阻r=

1.00

Ω．（结果取3位有效数字）

Answer 1

分析：（1）一节干电池的电动势为1.5V，结合电流表、滑动变阻器及定值电阻的大小关系可以选出合适的电流表、滑动变阻器及保护电阻．
（2）由U-I图象与纵坐标的截距可知电源的电动势；由横坐标的交点可求得路端电压为0.9V时的电流值，则由闭合电路欧姆定律可求得内电阻．

解答：解：（1）因电源电动势为1.5V，若电路总电阻大于1.5Ω，则电路中总电流将小于1A，而保护电阻最小的为1Ω，再加上电源内电阻，电路中总电阻将可以大于1.5Ω，故为了准确，电流表应选A₁；定值电阻应选R₀₁；滑动变阻器应选择易于调节的，故应选R₂；
（2）由图可知，电源的电动势E=1.50V；
当路端电压为0.9V时，电路中电流为0.6A；
则由闭合电路欧姆定律可得：
r=

E-U

I

=

1.50-0.90

0.6

=1.00Ω；
故答案为：（1）A₁；R₂；R₀₁；
（2）1.50（1.49～1.51）；1.00（1.02～0.983）．

点评：电学实验中仪表的选择为考查的热点，在解答问题时，应综合考虑多方面的问题，如电流表、电压表的量程及实验中的安全性及准确性等．