Question

14．某同學用伏安法測某電池的電動勢E和內電阻r，除待測電池外，所給的器材有：
A．電壓表V：0～3VB．電流表A：0～300mA
C．滑動變阻器R₁：（0～20Ω，1A）D．滑動變阻器R₂：（0～1000Ω，0.1A）
E．開關和導線若干
①實驗中滑動變阻器應選用C；（填字母代號）
②根據實驗要求在虛線框中畫出電路圖1，并補充連接實物電路圖2；
③由實驗測出的數據描繪出的U-I圖線如圖3所示，由圖象可知該電池的電動勢E=2.0V，內電阻r=2.5Ω．（結果取兩位有效數字）

Answer 1

分析 （1）在保證安全的前提下，要選擇最大阻值較小且限制電流較大的滑動變阻器，
（2）用伏安法測量電源的電動勢和內阻，滑動變阻器采用限流式接法，電壓表測的是外電壓，應將電流表放在內部，畫出電路圖；根據原理圖即可連接實物圖；
（3）U-I圖線的縱軸截距表示電動勢的大小，圖線斜率的絕對值表示內阻的大�。�

解答 解：（1）因為電源內阻阻值較小，為方便實驗操作，滑動變阻器應該選用較小阻值的，即R₁．
（2）本實驗中滑動變阻器采取限流式接法，串聯在電路中，電流表采取外接法，測量的誤差較小，電路圖如圖所示：
根據電路圖可得出對應的實物圖如圖所示；

（2）U-I圖線縱軸截距表示電動勢的大小，所以的：
E=2.0V，
圖線斜率的絕對值表示內阻的大小，所以有：
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.0-1.3}{0.28}$=2.5Ω
故答案為：（1）R₁；（2）如圖所示；（3）2.0；2.5

點評 解決本題的關鍵掌握伏安法測量電源電動勢和內阻的原理，E=U+Ir，以及會通過U-I圖線得出電源的電動勢和內阻．電學實驗一般以常見實驗為載體考查實驗中的接法、儀表的選擇及數據的處理，誤差分析等，要求能準確掌握對應的分析方法．