Question

11．某同学按如图所示的电路测一节干电池的电动势E和内阻r，为防止调节滑动变阻器时由于电流过大而损坏仪器，电路中用了一个保护电阻R₀．实验中除干电池、开关、导线外还有下列器材可供选用：
A．电压表：V（0～2V）
B．电流表：A₁（0～1A）；A_2（0～5A）
C．滑动变阻器：R₁（总阻值200Ω）；R₂（总阻值50Ω）
D．定值电阻：R₀₁（阻值1Ω）；R₀₂（阻值20Ω）

（1）电流表应选用A₁；滑动变阻器应选用R₂．
（2）该同学测出路端电压U和电流I的多组数据，并做出了U-I图象．用U-I图象可求得电池的电动势E=1.50V，内电阻r=1.00Ω．（结果取3位有效数字）

Answer 1

分析 （1）一节干电池的电动势为1.5V，结合电流表、滑动变阻器及定值电阻的大小关系可以选出合适的电流表、滑动变阻器及保护电阻．
（2）由U-I图象与纵坐标的截距可知电源的电动势；由横坐标的交点可求得路端电压为0.9V时的电流值，则由闭合电路欧姆定律可求得内电阻．

解答 解：（1）因电源电动势为1.5V，若电路总电阻大于1.5Ω，则电路中总电流将小于1A，而保护电阻最小的为1Ω，再加上电源内电阻，电路中总电阻将可以大于1.5Ω，故为了准确，电流表应选A₁；滑动变阻器应选择易于调节的，故应选R₂；
（2）由图可知，电源的电动势E=1.50V；
当路端电压为0.9V时，电路中电流为0.6A；
则由闭合电路欧姆定律可得：
r=$\frac{E-U}{I}$=$\frac{1.50-0.90}{0.6}$=1.00Ω；
故答案为：（1）A₁；R₂；（2）1.50； 1.00

点评 本题考查测量电动势和内阻实验中的仪表选择以及数据处理等基本内容；注意电学实验中仪表的选择为考查的热点，在解答问题时，应综合考虑多方面的问题，如电流表、电压表的量程及实验中的安全性及准确性等．