Question

在“測定一節干電池電動勢和內阻”的實驗中
①第一組同學利用如圖a的實驗裝置測量，電壓表應選擇量程

3V

（填“3V”或“15V”），實驗后得到了如圖b的U-I圖象，則電池內阻為

1.5

Ω．
②第二組同學也利用圖a的連接測量另一節干電池，初始時滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發生斷路，合上電鍵后發現滑片P向左滑過一段距離x后電流表有讀數，于是該組同學分別作出了電壓表讀數U與x、電流表讀數I與x的關系圖，如圖c所示，則根據圖象可知，電池的電動勢為

1.5

V，內阻為

1

Ω
③若第二組同學實驗時使用的滑動變阻器電阻絲是均勻的，則根據圖c可計算出該滑動變阻器未損壞前可調節的最大阻值為

14

Ω．

Answer 1

分析：（1）根據一節干電池的電壓約為1.5V，則根據電壓值及實驗中的基本要求可以選取電壓表；U-I圖中圖象與縱坐標的交點為是電源的電動勢； 根據縱坐標的交點可由閉合電路歐姆定律可得出內電阻．
（2）由兩圖可得出兩電表對應的示數，則由閉合電路歐姆定律可得出電動勢和內電阻．
（3）根據歐姆定律求出滑片P向左滑過一段距離5cm和10cm時滑動變阻器電阻，列出等式求解．

解答：解：（1）因一節干電池的電動勢約為1.5V，故電壓表的測量量程不能太大，由題意可知，電壓表應選擇量程3V，
由圖可知，圖象與縱坐標的交點為電源電動勢，故電動勢為1.45V；
而圖象與橫軸的交點為0.3A，說明當電源的路端電壓為1V時，電流為0.3A，
則有E=U+Ir可得，內阻r=

E-U

I

=

1.45-1.00

0.30

=1.5Ω．
（2）由圖可知當I₁=0.15A時，U₁=1.35V；
當I₂=0.30A時，U₂=1.20V；
根據U-E-Ir得：
1.35=E-0.15r
1.20=E-0.30r
解得：E=1.5V，r=1Ω
（3）滑片P向左滑過一段距離5cm時，I₁=0.15A時，U₁=1.35V；
所以滑動變阻器電阻R=

1.35

0.15

=9Ω
滑片P向左滑過一段距離10cm時，I₂=0.30A時，U₂=1.20A；
所以滑動變阻器電阻R′=

1.20

0.30

=4Ω
所以滑動變阻器滑片P滑過5cm，電阻變化9-4=5Ω，即滑動變阻器長度5cm對應的電阻是5Ω．
由于滑片P向左滑過一段距離5cm時，滑動變阻器電阻是9Ω，
所以該滑動變阻器未損壞前可調節的最大阻值為9+5=14Ω．
故答案為：（1）3V，1.5．（2）1.5，1  （3）14

點評：電學實驗中選擇儀表是常見的一種題型，要求學生能按照安全性和準確性的要求進行分析，一定要注意判斷圖象與橫軸的交點的橫坐標是不是短路電流．