Question

某同學按如圖所示的電路測一節干電池的電動勢E和內阻r，為防止調節滑動變阻器時由于電流過大而損壞儀器，電路中用了一個保護電阻R₀．實驗中除干電池、開關、導線外還有下列器材可供選用：
A．電壓表：V（0～2V）
B．電流表：A₁（0～1A）；A₂（0～5A）
C．滑動變阻器：R₁（總阻值200Ω）；R₂（總阻值50Ω）
D．定值電阻：R₀₁（阻值1Ω）；R₀₂（阻值20Ω）
（1）電流表應選用

A₁

；滑動變阻器應選用

R₂

；保護電阻應選用

R₀₁

．
（2）該同學測出路端電壓U和電流I的多組數據，并做出了U-I圖象．用U-I圖象可求得電池的電動勢E=

1.50

V，內電阻r=

1.00

Ω．（結果取3位有效數字）

Answer 1

分析：（1）一節干電池的電動勢為1.5V，結合電流表、滑動變阻器及定值電阻的大小關系可以選出合適的電流表、滑動變阻器及保護電阻．
（2）由U-I圖象與縱坐標的截距可知電源的電動勢；由橫坐標的交點可求得路端電壓為0.9V時的電流值，則由閉合電路歐姆定律可求得內電阻．

解答：解：（1）因電源電動勢為1.5V，若電路總電阻大于1.5Ω，則電路中總電流將小于1A，而保護電阻最小的為1Ω，再加上電源內電阻，電路中總電阻將可以大于1.5Ω，故為了準確，電流表應選A₁；定值電阻應選R₀₁；滑動變阻器應選擇易于調節的，故應選R₂；
（2）由圖可知，電源的電動勢E=1.50V；
當路端電壓為0.9V時，電路中電流為0.6A；
則由閉合電路歐姆定律可得：
r=

E-U

I

=

1.50-0.90

0.6

=1.00Ω；
故答案為：（1）A₁；R₂；R₀₁；
（2）1.50（1.49～1.51）；1.00（1.02～0.983）．

點評：電學實驗中儀表的選擇為考查的熱點，在解答問題時，應綜合考慮多方面的問題，如電流表、電壓表的量程及實驗中的安全性及準確性等．