Question

12．用实验测一电池的电动势E、内阻r，已知电池的电动势约5-7V，电池内阻和电阻R₀阻值都为几十欧．可选用的实验器材有：
电流表A₁（量程0～30mA）；
电流表A₂（量程0～100mA）；
电流表A₃（量程0～300mA）；
电压表V（量程0～6V）；
滑动变阻器R₁（阻值0～5Ω）；
滑动变阻器R₂（阻值0～300Ω）；
开关S一个，导线若干条．
某同学的实验过程如下：
Ⅰ．设计如图1所示的电路图，正确连接电路．
Ⅱ将R的阻值调到最大，闭合开关，逐渐调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录．以U为纵轴，I为横轴，得到如图2所示的图线．
回答下列问题：
①电流表应选用A₂，滑动变阻器应选用R₂；
②由图2的图线，得电源内阻r=25Ω，电动势E=6.0V（结果保留两位有效数字）．
③若电表为理想电表，R₀接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围相同，电压表示数变化范围不同．（选填“相同”或“不同”）

Answer 1

分析 ①根据题目中给出的电源及待测电阻的大约阻值，略算对应的电流，则可明确电流表及滑动变阻器应选择的仪器；
②由图象的性质及闭合电路欧姆定律可得出电源内阻和电动势；
③根据闭合电路欧姆定律及电表的使用方法可明确两表的示数变化范围是否相同

解答 解：①由题意可知，电动势为6V，而电阻约为数十欧姆，为了保证实验的安全，电流表应选择A₂；由电路图可知，滑动变阻器起调节电流的作用，5Ω的电阻小于待测电阻较多，故只能选择R₂；
②由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴 交点坐标值是6.0，则电源电动势E=6.0V，图象的斜率表示电源的内阻，则可知，内阻为：r=$\frac{5.5-4.0}{0.06}$=25Ω；
③由于在调节滑动变阻器时，闭合电路中电阻不变，故电流表的变化范围相同；而由于电压表测量的是路端电压，由于等效内电阻不同，故电压表的变化范围不同；
故答案为：①A₂；R₂；②25；6.0；③相同；不同

点评 本题考查测量电源内阻及电阻的实验，关键在于明确电路结构，认清实验方法及步骤；再由欧姆定律或闭合电路欧姆定律进行分析求解．