Question

3．在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻”的實驗中，提供的器材有：
A．干電池一節
B．電流表（量程0.6A）
C．電壓表（量程3V）
D．開關S和若干導線
E．滑動變阻器R₁（最大阻值20Ω，允許最大電流1A）
F．滑動變阻器R₂（最大阻值200Ω，允許最大電流0.5A）
G．滑動變阻器R₃（最大阻值2000Ω，允許最大電流0.1A）
（1）按圖甲所示電路測量干電池的電動勢和內阻，滑動變阻器應選R₁（填“R₁”、“R₂”或“R₃”）．
（2）圖乙電路中部分導線已連接，請用筆畫線代替導線將電路補充完整．要求變阻器的滑片滑至最左端時，其使用電阻值最大．
（3）閉合開關，調節滑動變阻器，讀取電壓表和電流表的示數．用同樣方法測量多組數據，將實驗測得的數據標在如圖丙所示的坐標圖中，請作出UI圖線，由此求得待測電池的電動勢E=1.5V，內電阻r=1.9Ω．（結果保留兩位有效數字）所得內阻的測量值與真實值相比偏小（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據電路圖連接實物電路圖．
（3）根據坐標系內描出的點作出電源的U-I圖象，然后由圖示圖象求出電源電動勢與內阻．

解答 解：（1）為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇總阻值較小的R₁．
（2）根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：
（3）根據坐標系內描出的點作出電源的U-I圖象，圖象如圖所示，
由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值為1.5，電源電動勢E=1.5V，電源內阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-0}{0.8}$≈1.9Ω．
相對于電源來說，電流表采用外接法，電流表的測量值小于通過電源的電流，電動勢和內阻的測量值均小于真實值．
故答案為：（1）R₁；（2）電路圖如圖所示；（3）圖象如圖所示；1.5；1.9；偏小．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、連接實物電路圖、求電源電動勢與內阻、判斷電池的新舊，知道實驗原理、掌握實驗器材的選擇原則、會應用圖象法處理實驗數據即可正確解題．