Question

9．某同学用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为3V，内电阻很小
A．量程是0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；
B．量程是3V，内阻是6kΩ的电压表；
C．量程是15V，内阻是30kΩ的电压表；
D．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；
E．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；
F．定值电阻4Ω，额定功率4W；
G．电键S一个，导线若干．

（1）为了减小实验误差，电压表应选择B（填器材代号），电路图中的导线应连接到①（填“①”或“②”），改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择E（填器材代号）
（2）用上问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U-I图线如图中（a）所示，由图线（a）可得该蓄电池的电动势E=3.20 V，内电阻r=1.33Ω．（结果保留三位有效数字）
（3）另有一电阻的U-I图线如图（b）所示，若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路，电源两端的电压为2.54V．（结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据电池内阻很小，与电流表内阻相差不大，进行选择．为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）由表示电源的伏安特性曲线分析，明确图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示内阻；
（3）由电阻的伏安特性曲线可得出电阻的阻值，再由闭合电路欧姆定律可求得电源的输出电压；．

解答 解：（1）蓄电池的电动势约为3V，为了减小实验误差，电压表应选择B．
根据题意得内阻很小，与电流表内阻相差不大，为了避免电流表分压带来较大的误差所以采用电流表的内接法，即选择①．
改变滑动变阻器阻值时，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择E．
（2）若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路，
由电源U一I图线可知电动势为3.20v，
内阻r=$\frac{△U}{△I}$-R₀=$\frac{3.2}{0.6}$-4=1.33Ω，
（3）由电阻的U一I图线得串联的电阻是R=$\frac{240}{0.46}$=5.21Ω，
若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路，则电池两端的电压为U=$\frac{E}{R+r}$R=$\frac{3.2}{5.21+1.33}×5.21$=2.54V
故答案为：（1）B，①，E；
（2）3.20；1.33；
（3）2.54

点评 本题考查了实验器材的选取、求电源电动势与内阻等问题，要掌握实验器材的选取原则，要会由电源的U-I图象求电源电动势与内阻．