Question

5．在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中：现备有以下器材：
干电池1个，滑动变阻器，电压表，电流表，电键，导线若干．
（1）请将该实验所采用的电路图画在图1虚框中
（2）图2是根据实验数据画出的U-I图象．由此可知这个干电池的内阻为1欧姆，短路电流为1.5A．

Answer 1

分析 （1）用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir，用电压表测量路端电压，电流表测量电流．
（2）根据闭合电路欧姆定律分析图象的纵轴截距和斜率的物理意义，即可求得电源的电动势和内阻．当外电阻为零时，可求出干电池的短路电流．

解答 解：（1）根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir得知，用电压表测量路端电压，电流表测量电流，即可测得电池的电动势和内阻．电路如图所示．
（2）根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir得，当I=0时，U=E，即纵轴的截距等于电源的电动势E．U-I图象的斜率大小等于电源的内阻r，则有：
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.1}{0.4}$Ω=1.0Ω
故这个干电池的短路电流为：I_短=$\frac{E}{r}$=$\frac{1.5}{1}$=1.5A
故答案为：（1）电路图如图．（2）1.0； 1.5

点评 本题用伏安法测量电源的电动势和内阻，其原理是闭合电路欧姆定律．对于图象，不能粗心认为图线I轴的截距等于短路电流，得到I_短=0.4A；此截距只表示电压为1.1V、电流为0.4A的状态，不是短路状态．