Question

16．用如图1所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R₀起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

（a）电流表（量程0.6A、3A）
（b）电压表（量程3V、15V）
（c）定值电阻（阻值1Ω、额定功率：5W）
（d）定值电阻（阻值10Ω、额定功率：10W）
（e）滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）
（f）滑动变阻器（阻值范围0～100Ω、额定电流1A）
那么：
（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择3V，电流表的量程应选择0.6A；R₀应选择1Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是0～10Ω的滑动变阻器．
（2）如图2为根据实验数据作出的U-I图线，由该图线可得：被测干电池的电动势E=1.5V，内电阻r=1.0Ω．
（3）引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用．

Answer 1

分析 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；根据电源内阻的大小可判断保护电阻的大小，及滑动变阻器的阻值大小；根据电路图连接实物图，根据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，为使滑动变阻器滑动时电表示数有明显变化，应使R₀+R与电源内阻r尽可能接近，因r较小，则考虑选择定值电阻c和滑动变阻器e；
估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω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，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）根据U-I图象可知，与U轴的交点表示电动势，所以E=1.45V，
r=$\frac{1.45-1.0}{0.59}$=0.76Ω；
（3）根据电路图可知，由于电压表的分流而使电流表示数偏小，从而产生误差．
故答案为：（1）3，0.6，1，0-10；（2）1.45，0.76；（3）电压表的分流作用．

点评 本题考查电源的电动势的测量实验，要注意实验仪器的选择是考试中经常出现的问题，在学习中要注意掌握好其安全、准确的原则；同时注意滑动变阻器的电路中的应用规律．