Question

20．某興趣小組用下列器材設計一個電路，能測量出電池組的電動勢E（大約2V）和內阻r（內阻較小）．實驗器材：電池，電壓表V（0～3V），電流表A₁（0～0.6A）、A₂（0～3A），滑動變阻器，開關一只，導線若干，所有電表都為理想電表．
（1）根據實驗要求，電流表應選擇A₂（選填“A₁”或者“A₂”）；
（2）在的方框內畫出實驗電路圖；
（3）某同學在做該實驗時，調整滑動變阻器共測得了5組電流、電壓的數據，如表所示．請在圖2的坐標紙中作出該電池的U-I圖象，并根據圖象得出電池電動勢E=1.98V，內阻 r=0.20Ω．

電流表讀數I/A	1.65	1.30	0.95	0.65	0.40
電壓表讀數U/V	1.65	1.73	1.79	1.85	1.90

Answer 1

分析 （1）根據給出的表中數據進行分析，從而確定應選擇的電流表；
（2）根據所給實驗器材與伏安法測電源電動勢與內阻的原理選擇實驗器材．
（3）利用描點法得出對應的圖象，再根據閉合電路歐姆定律以及數學規律即可求得電動勢和內電阻．

解答 解：（1）由表中數據可知，電流表示數最大為1.65A，因此電流表只能選擇3A量程的A₂；
（2）電路直接采用串聯即可，同時由于電流表內阻接近電源內阻，故電壓表分流較小，采用的是電流表內接法；電路圖如圖所示；        

（3）根據表中數據利用描點法可得出對應的圖象如圖所示：

根據閉合電路歐姆定律可得：U=E-Ir，則可知，圖象與縱坐標的交點表示電源的電動勢，故E=1.98V；
圖象的斜率表示內電陰，則r=$\frac{1.98-1.60}{1.9}$=0.20Ω；
故答案為：（1）A₂；（2）如圖所示；（3）如圖所示；1.98；0.20．

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，在應用圖象法處理實驗數據求電源電動勢與內阻時，要根據實驗電路與實驗原理求出圖象的函數表達式，然后求出電源電動勢與內阻．