Question

某同學在課外研究性學習中發現，一些不能用做電源使用的舊干電池仍然存在較大的電壓。他從網上查詢得知，是因為舊干電池的內部本身存在較大的電阻（簡稱內阻），其狀況相當于1節干電池與1個電阻R_X串聯，電池符號可用如圖所示的方式進行表示。

現有以下實驗器材，要想測出一節舊干電池的內阻，請你根據實驗需要選擇合適的實驗器材，完成實驗任務。

實驗器材：舊干電池1節（電壓大約在1.0V～1.2V之間，內阻大約在2Ω～3Ω之間）；電流表1只（量程0～0.6A，0～3A）；電阻4個，分別為R₁ =2Ω、R₂ =3Ω、R₃ =100Ω、R₄ = 150Ω；開關2個，導線若干。

（1）電流表的量程應選         ，選用的2個電阻為        、          。

（2）請在答題卡虛線方框中畫出實驗電路圖（電池組的符號用表示）。

（3）根據畫出的電路圖，寫出實驗步驟，用字母表示出實驗過程中測量的物理量。

①                                                  ②                                                  

③用測量的物理量和已知量符號表示出1節舊干電池的內阻R_X的計算表達式：R_X =

 

Answer 1

【答案】

（1）0～0.6A （1分）；R₁（1分）；R₂（1分）。

（2）電路圖如圖所示（3分）

（3）①閉合開關S₁，記下電流表的示數I₁（1分）

②閉合開關S₂，記下電流表的示數I₂（1分）

③（1分）

【解析】

考點：電路圖設計；探究串、并聯電路中的電壓規律實驗；伏安法測電阻的探究實驗．

分析：電路圖如下圖：

思路是：利用各支路上的開關來先后單獨將已知阻值的定值電阻接入電路，測出兩種情況下的電流，

所以實驗步驟為：

①只閉合S₁時，讀出電流表示數為I₁；②只閉合S₂時，讀出電流表示數為I₂．

當只閉合S₁時，R₁與r的串聯，電流表示數為I₂，則：U=I₁（R₁+r）     -①；

只閉合S₂時，R₂與r的串聯，電流表示數為I₂，則：U=I₂（R₂+r）     -②；

解①、②組成的方程組可得：．

同理可得一下兩種方法

參考答案2：

（1）0～0.6A（1分）；R₁（1分）；R₂（1分）。

（2）電路圖如圖所示（3分）

（3）①只閉合開關S₁，記下電流表的示數I₁（1分）

②同時閉合開關S₁  、S₂，記下電流表的示數I₂（1分）

③（1分）

參考答案3：

（1）0～0.6A （1分）；R₁（1分）；R₂（1分）。

（2）電路圖如圖所示（3分）

（3）①只閉合開關S₁，記下電流表的示數I₁（1分）

②同時閉合開關S₁  、S₂，記下電流表的示數I₂（1分）

③（1分）