Question

（2012?孝感二模）在做測量一只蓄電池（電動勢約為2.2V，內阻很小）的電動勢和內電阻的實驗時，備有下列器材選用：
A．定值電阻（阻值巳知為R₁=1Ω，額定功率5約W）
B．定值電阻（阻值已知為R₂=10Ω，額定功率約10W）
C．直流電流表（量程0～0.6～3A，內阻不能忽略）
D．直流電壓表（量程0～3～15V，內阻較大）F，滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω）
E．滑動變阻器（阻值范圍0～1000Ω）
F．電鍵
G．導線若干
（1）為防止電源短路，用作保護電阻的定值電阻選

A

（填“A“或“B”）；滑動變阻器選用

E

 （填“E”或“F“）．
（2）某同學將選定的器材在下面所示的實物圖上連線完成了實驗電路，閉合電鍵后無論怎樣移動滑片P，發現電壓表示數約為2.2V不變，電流表的示數幾乎為零，若電路中只有一處故障，則電路故障可能是下述中的

AC

A．b、c間斷路       B．a、b中段某點電阻絲斷路
C．P與電阻絲未接通  D．保護電阻斷路

（3）排除故障后，某小組討論發現圖1中有一條導線連接錯誤，請在錯誤導線上畫上“×”，并畫出正確接線．
（4）改正錯誤后按正確操作完成實驗，根據實驗記錄，將測量數據描點如圖2，則作出相應圖象可得待測蓄電池的電動勢E為

2.20

V，內電阻r為

0.50

Ω（結果均保留三位有效數字）

Answer 1

分析：（1）根據電源電動勢與保護電阻額定電壓間的關系選擇保護電阻；
實驗要測多組實驗數據，電流變化范圍要大，滑動變阻器阻值要大一些．
（2）根據電路故障現象分析電路故障原因，然后找出符合故障現象的故障原因．
（3）電源與保護電阻是一個整體，電源內阻可以認為等于電源內阻與保護電阻之和，
實驗需要測量路端電壓，因此電壓表應與電源（包括保護電阻）兩端電壓．
（4）根據坐標系中的點，作出U-I圖象，圖象與縱軸的交點是電源電動勢，
圖象斜率的絕對值是電源內阻與保護電阻之和，由圖象可以求出電源電動勢與內阻．

解答：解：（1）定值電阻A的額定電壓U_A=

P1R1

=

5W×1Ω

≈2.2V，
定值電阻B的額定電壓U_B=

P2R2

=

10W×10Ω

=10V，
電源電動勢約為2.2V，因此保護電阻可以選A；
為了測出多組實驗數據，電流變化范圍應大一些，
因此滑動變阻器可以選用E；
（2）電流表的示數幾乎為零，說明電路存在斷路；無論怎樣移動滑片P，
電壓表示數約為2.2V，等于電源電動勢，說明斷路位置出現在電壓表的并聯部分電路；
A．b、c間斷路，電路斷路，電流表示數為零，電壓表與電源兩極相連，
測電源電動勢，符合電路故障現象，故A正確；
B、如果a、b中段某點電阻絲斷路，則移動滑片的時，電路有時是通路，
電路有時是斷路，電流表示數不會始終為零，不符合電路故障現象，故B錯誤；
C、P與電阻絲未接通，移動滑片時電路始終斷路，電流表示數為零，
電壓表示數接近電源電動勢，符合電路故障現象，故C正確；
D、如果保護電阻斷路，電壓表示數為零，不符合電路故障現象，故D錯誤；
故選AC．
（3）電壓表連線錯誤，改正后的電路圖如圖甲所示．
（4）用直線把坐標系中的點連接起來，得到U-I圖象，如圖乙所示；
由圖象可知，電源電動勢E=2.20V，r+R₁=

△U

△I

=

2.2V-1.0V

0.8A-0A

=1.50Ω，
則電源內阻r=1.50Ω-R₁=1.50Ω-1Ω=0.50Ω；
故答案為：（1）A；E；（2）AC；（3）電路圖如圖甲所示；
（4）圖象如圖乙所示；2.20；0.50．

點評：應用描點法作圖時，直線要盡可能過所有的點，如果直線不能過所有的點，要讓各點對稱地分布在直線兩側，對于偏離直線很遠的點，要舍掉，該點所數據實驗誤差很大，或該數據本身就是錯誤的數據．