Question

2．用如图甲所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻，由于电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个已知阻值的定值电阻R₀起保护作用，已知R₀=2Ω，除电池、开关的导线外，可供使用的实验器材还有：
A．电流表A₁（量程0-0.6A，内阻约为1Ω）
B．电流表A₂（量程0-3.0A，内阻约为0.2Ω）
C．电压表V₁（量程0-3.0V，内阻约为1kΩ）
D．电压表V₂（量程0-15.0V，内阻约为5kΩ）
E．滑动变阻器R₁（阻值范围0～10Ω、最大电流2A）
F．滑动变阻器R₂（阻值范围0～100Ω、最大电流0.2A）
（1）为了方便实验操作，实验中电流表应选择A，电压表应选择C，滑动变阻器应选择E（填实验器材前面的字母序号）；
（2）正确选择电表后，测得实验中一组数据如图乙所示，此时电流表的示数为0.40A，电压表的示数为0.80V；
（3）该实验小组通过调节滑动变阻器，记录了几组电压表的示数及对应电流表的示数，如下表所示

电压/V	1.30	1.14	1.12	0.58	0.82	0.74
电流/A	0.10	0.20	0.25	0.30	0.40	0.45

请你在图丙U-I坐标系中描点作图，并通过图象求出此干电池的电动势E=1.48V，内阻r=0.22Ω．

Answer 1

分析 （1）由欧姆定律估算电路中的电流，根据安全及准确性原则可选出电流表及电压表，明确滑动变阻器的应用，从而确定滑动变阻器；
（2）根据电表的读数方法可明确对应的读数；
（3）根据闭合电路欧姆定律以及U-I图象做坐标轴的交点求解电动势和内阻．

解答 解：（1）一节干电池电动势一般约为1.5V，由此知电压表量程应选择3V量程的C；
估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几欧姆左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；
滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，内阻较小，且保护电阻只有2Ω，因此取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω不方便调节．
（2）电流表量程为0.6A，故最小分度为0.02A，故读数为0.40A；电压表量程为3V，最小分度为0.1V，故读数为0.80V；
（3）根据闭U-I图象可知，与U轴的交点表示电动势，所以E=1.49V，图象的斜率表示内电阻与保护电阻之和，故
r+R₀=$\frac{1.49-0.4}{0.49}$=2.22Ω
解得r=0.22Ω；
故答案为：（1）A  C  E
（2）0.40  0.80
（3）1.49；0.22．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理的把据，同时注意明确利用图象法分析实验数据的基本方法，本题要注意图象的纵坐标不是由零开始变化的，而是最小值为0.4V，要根据图象准确把握．