Question

11．測量干電池的電動勢和內電阻，備有下列器材：
A．待測干電池兩節，每節電池電動勢E約為1.5V，內阻r約幾歐姆U
B．直流電壓表V₁量程2V，直流電壓表V₂量程3V，內阻均約為3kΩ
C．直流電流表A量程3A，內阻很小
D．定值電阻R₀，阻值20Ω
E．滑動變阻器R，最大阻值10Ω
F．導線若干和開關K
（1）畫出實驗原理的電路圖，在圖中標明所用器材的符號．
（2）連接好電路后，閉合開關之前，按照實驗的操作規范，滑動變阻器R的滑片應該置于變阻器接入電路的阻值最大（填：大或小）的位置．
（3）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V₁和V₂的多組數據U₁、U₂，描繪出U₁-U₂圖象如圖所示，圖中直線斜率大小為k，與縱軸的截距為a，則兩節干電池的總電動勢E=a，總內阻r=kR₀（用k、a、R₀ 表示）．

Answer 1

分析 （1）分析儀表量程，根據實驗原理明確所采用的儀表，從而確定電路圖；
（2）根據實驗安全進行分析，注意限流接法時，滑動變阻器開始時應滑到最大位置；
（3）根據閉合電路歐姆定律進行分析，結合圖象即可明確電源的電動勢和內電阻．

解答 解：（1）由題意可知，電源電動勢為1.5V，內阻約為幾歐姆，則電流較小，故3A量程的電流表不能使用，故將電壓表V₁與R₀并聯后充當電流表使用，電壓表V₂測量電壓值，如圖所示；
（2）為了保證安全，開始時滑動變阻器應調至阻值最大位置；
（3）由閉合電路歐姆定律可知：U₂=E-$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$r
則由圖象可知，圖象與縱坐標的交點表示電動勢，故E=a；
圖象的斜率k=$\frac{r}{{R}_{0}}$
故r=kR₀．
故答案為：（1）如圖所示；（2）大；（3）a，kR₀．

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，要注意明確實驗原理，根據安全和準確性原則確定電表及量程，同時注意掌握根據閉合電路歐姆定律和圖象的性質分析數據，求解電動勢和內電阻．