Question

6．为了较精确地测量一节干电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R₀（R₀=1.5Ω），滑动变阻器R₁（0～10Ω），滑动变阻器R₂（0～200Ω），电键S．实验电路原理图如图（a）．

（1）为方便实验调节和较准确地测量，滑动变阻器应选用R₁（填R₁或R₂）．
（2）用笔画线代替导线在图（b）中完成电路连接．
（3）实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U-I坐标系中画出U-I图线如图（c）所示，则干电池的内阻r=0.29Ω．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻，从而确定对应的滑动变阻器；
（2）根据电路图可得出对应的实物图；
（3）根据闭合电路欧姆定律写出关于U与I的函数表达式，然后根据斜率和截距的概念即可求解．

解答 解：（1）电流表的量程I_A=0.6A，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻应为：Rmax=$\frac{E}{\frac{1}{3}{I}_{A}}$=$\frac{1.5}{0.2}$=7.5Ω所以变阻器应选R₁；
（2）根据原理图可知实物图如图所示：

（3）根据闭合电路欧姆定律应用：E=U+I（r+R₀），
整理可得：U=-（r+R₀）I+E，由图可知图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故E=1.50V；
根据函数斜率的概念应有：r+R₀=$\frac{1.50-1.00}{0.28}$，解得r=0.29；
故答案为：（1）R₁
（2）如图所示；
（3）0.29

点评 本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验，应注意明确以下几点：①测定电池电动势和内阻实验应选择内阻较大的旧电池；②通过电流表的最小电流应为电流表量程的$\frac{1}{3}$，这样可以保证准确；③遇到根据图象求解的问题，应根据物理规律整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，再根据斜率和截距的概念即可求解．