Question

14．某同學采用如圖甲所示電路測定電源電動勢和內電阻．已知干電池的電動勢約1.5V內阻約為1Ω；電壓表（量程0～3V，內阻3kΩ），電流表（量程0～0.6A，內阻1.0Ω），滑動變阻器有R₁（最大阻值10Ω，額定電流2A）和R₂（最大阻值100Ω，額定電流0.1A）各一只．

（1）實驗中滑動變阻器應選用R₁（選填“R₁”或“R₂”）
（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示的電壓與電流關系圖線，根據圖線求出的電源電動勢E=1.5V，內阻r=1.0Ω．（結果保留兩位小數）

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器在電路中起到保護電路并調節電流作用，在限流接法中取比內電阻大10左右即可．過大則難以調節；過小起不到應有的調節作用．
（2）由閉合電路歐姆定律可得出電壓與電流的關系，結合數學關系可知圖象的斜率表示內阻，與縱坐標的交點表示電源的電動勢．

解答 解：（1）由題意可知，電源的內阻約為1Ω，故為了易于調節，準確測量，滑動變阻器應選小電阻R₁；
（2）由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir；即電動勢與電流成一次函數關系，由數學知識可知，
圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示內源內電阻；故由圖可知：
電動勢：E=1.5V，電源內阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-0.8}{0.7}$=1.0Ω．
故答案為：（1）R₁；（2）1.5；1.0．

點評 本題考查了實驗器材的選擇，考查了實驗數據處理，測電動勢和內電阻實驗的考查中，一定會考到數據的處理； 因此要掌握好此實驗的圖象法分析電動勢和內電阻的方法．