Question

15．利用下列器材，用伏安法测量某电池的电动势E和内电阻r．除待测电池外，所给的器材有：
A．电压表V（量程3V，内阻约5000Ω）
B．电流表A（量程300mA，内阻约2Ω）
C．变阻器R₁（0～50Ω）
D．变阻器R₂（0～500Ω）
开关电键S一个、导线若干条
（1）在图1的虚线框中画出实验电路图（标出所选变阻器的符号“R₁”或“R₂“）．
（2）由实验测得的数据描绘出的U-I图线如图2所示．依据图象求出E=2.0V，r=2.5Ω（结果取两位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）在保证安全的前提下，要选择最大阻值较小的滑动变阻器，用伏安法测量电源的电动势和内阻，滑动变阻器采用限流式接法，电压表测的是外电压，应将电流表放在内部，画出电路图；
（2）U-I图线的纵轴截距表示电动势的大小，图线斜率的绝对值表示内阻的大小．

解答 解：因为电源内阻阻值较小，为方便实验操作，滑动变阻器应该选用较小阻值的，即R₁．
滑动变阻器采取限流式接法，串联在电路中，电流表采取外接法，测量的误差较小，电路图如下图：
（2）U-I图线纵轴截距表示电动势的大小，所以的：
E=2.0V，
图线斜率的绝对值表示内阻的大小，所以有：
r=$\frac{△U}{△I}=\frac{2.0-1.3}{0.28}=2.5Ω$
故答案为：（1）如图所示；（2）2.0；2.5

点评 电学实验一般以常见实验为载体考查实验中的接法、仪表的选择及数据的处理，误差分析等；
解决本题的关键掌握伏安法测量电源电动势和内阻的原理，E=U+Ir，以及会通过U-I图线得出电源的电动势和内阻．