Question

3．在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：
A．干电池一节
B．电流表（量程0.6A）
C．电压表（量程3V）
D．开关S和若干导线
E．滑动变阻器R₁（最大阻值20Ω，允许最大电流1A）
F．滑动变阻器R₂（最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A）
G．滑动变阻器R₃（最大阻值2000Ω，允许最大电流0.1A）
（1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选R₁（填“R₁”、“R₂”或“R₃”）．
（2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整．要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大．
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出UI图线，由此求得待测电池的电动势E=1.5V，内电阻r=1.9Ω．（结果保留两位有效数字）所得内阻的测量值与真实值相比偏小（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据电路图连接实物电路图．
（3）根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象，然后由图示图象求出电源电动势与内阻．

解答 解：（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选择总阻值较小的R₁．
（2）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
（3）根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象，图象如图所示，
由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.5，电源电动势E=1.5V，电源内阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-0}{0.8}$≈1.9Ω．
相对于电源来说，电流表采用外接法，电流表的测量值小于通过电源的电流，电动势和内阻的测量值均小于真实值．
故答案为：（1）R₁；（2）电路图如图所示；（3）图象如图所示；1.5；1.9；偏小．

点评 本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、求电源电动势与内阻、判断电池的新旧，知道实验原理、掌握实验器材的选择原则、会应用图象法处理实验数据即可正确解题．