Question

11．按图1所示的电路测量完全相同的两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，其中R为电阻箱，R₀为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A．实验室提供的器材如下：
电流表（量程0～0.6～3.0A）
电阻箱（阻值范围0～999.9Ω）
定值电阻若干电键、导线若干．

（1）在下面提供的四个定值电阻中，保护电阻R₀应选用A（填写阻值相应的字母）．
A．5ΩB．20ΩC．50ΩD．100Ω
（2）根据电路图，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路．
（3）实验时，改变电阻箱R的值，记录下电流表A的示数I，得到若干组R、I的数据．
根据实验数据绘出如图3所示的R-$\frac{1}{I}$图线，由此得出每节干电池的电动势为1.5V（保留两位有效数）．按照此实验方法，内电阻的测量值与真实值相比偏大．（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）在实验中让小球能做平抛运动，并能描绘出运动轨迹，该实验能否成功的关键是每次小球抛出的初速度要相同而且水平，因此要求从同一位置多次无初速度释放．
（2）根据闭合电路欧姆定律E=I（R+r）变形，得到R与$\frac{1}{I}$的关系式，由数学知识分析R-$\frac{1}{I}$图象的斜率和截距的意义，即可求出电源的电动势和内阻．

解答 解：①两节干电池的电动势是3V，干电池的工作电流不宜超过0.5A．所以电路总电阻不小于6Ω，
所以保护电阻R₀应选用A．
②根据电路图，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路，如图：
③根据闭合电路欧姆定律E=I（R+r）变形，得到R与$\frac{1}{I}$的关系式，
R=E•$\frac{1}{I}$-r-R₀ ．
根据数学知识得知，R-$\frac{1}{I}$图象的斜率等于电源的电动势E，纵轴截距的绝对值等于电源的内阻r．
则由图象得到斜率为k≈1.5V=的电动势 E=k=1.5V；
按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比相等，
没有考虑电流表的内阻，即实际内阻r=b-R₀-R_A，所以内电阻的测量值与真实值相比偏大．
故答案为：（1）A
②连接如图
③1.5V，偏大

点评 掌握如何让小球做平抛运动及平抛运动轨迹的描绘，明确该实验成功的关键，同时培养学生利用平抛运动规律去分析与解决问题的能力．