Question

6．為了較精確地測量一節干電池的內阻，可用以下給定的器材和一些導線來完成實驗：量程3V的理想電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內阻），定值電阻R₀（R₀=1.5Ω），滑動變阻器R₁（0～10Ω），滑動變阻器R₂（0～200Ω），電鍵S．實驗電路原理圖如圖（a）．

（1）為方便實驗調節和較準確地測量，滑動變阻器應選用R₁（填R₁或R₂）．
（2）用筆畫線代替導線在圖（b）中完成電路連接．
（3）實驗中改變滑動變阻器的阻值，測出幾組電流表和電壓表的讀數，在給出的U-I坐標系中畫出U-I圖線如圖（c）所示，則干電池的內阻r=0.29Ω．（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

分析 （1）根據閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻，從而確定對應的滑動變阻器；
（2）根據電路圖可得出對應的實物圖；
（3）根據閉合電路歐姆定律寫出關于U與I的函數表達式，然后根據斜率和截距的概念即可求解．

解答 解：（1）電流表的量程I_A=0.6A，根據閉合電路歐姆定律可知，電路中需要的最大電阻應為：Rmax=$\frac{E}{\frac{1}{3}{I}_{A}}$=$\frac{1.5}{0.2}$=7.5Ω所以變阻器應選R₁；
（2）根據原理圖可知實物圖如圖所示：

（3）根據閉合電路歐姆定律應用：E=U+I（r+R₀），
整理可得：U=-（r+R₀）I+E，由圖可知圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；故E=1.50V；
根據函數斜率的概念應有：r+R₀=$\frac{1.50-1.00}{0.28}$，解得r=0.29；
故答案為：（1）R₁
（2）如圖所示；
（3）0.29

點評 本題考查測量電源的電動勢和內電阻的實驗，應注意明確以下幾點：①測定電池電動勢和內阻實驗應選擇內阻較大的舊電池；②通過電流表的最小電流應為電流表量程的$\frac{1}{3}$，這樣可以保證準確；③遇到根據圖象求解的問題，應根據物理規律整理出關于縱軸與橫軸物理量的函數表達式，再根據斜率和截距的概念即可求解．