Question

10．某組同學(xué)利用如下器材測(cè)定某電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：
A．定值電阻R₀，阻值未知；B．滑動(dòng)變阻器R，變化范圍0～36Ω；C．理想電流表；D．理想電壓表；E待測(cè)電池；F．開關(guān)、導(dǎo)線若干．
①甲同學(xué)按如圖a所示的實(shí)驗(yàn)電路圖完成實(shí)驗(yàn)，得到該電池的U-I圖象如圖b所示．則可知電源電動(dòng)勢(shì)E=6.0V，內(nèi)阻r=2Ω．
②乙同學(xué)按如圖a所示的實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行了部分實(shí)物連線，如圖所示，請(qǐng)將實(shí)物補(bǔ)充完整．

U/V	…	…	5.2	…
I/A	…	0.3	0.2	…

③丙同學(xué)利用相同的器材測(cè)量同一個(gè)電池，為了防止移動(dòng)滑片時(shí)電源被短路，在電路中串聯(lián)了定值電阻R₀，但在串聯(lián)滑動(dòng)變阻器時(shí)出了錯(cuò)，導(dǎo)致將器材連成了圖d所示的方式，將滑片從最左側(cè)逐漸移動(dòng)到右側(cè)，得到了右表的U-I關(guān)系的某些數(shù)據(jù)．根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)并利用甲同學(xué)的測(cè)量結(jié)果，可知定值電阻R₀=4Ω，這一過程中電壓表示數(shù)的最小值是4V．

Answer 1

分析 ①本題由伏安法測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；由閉合電路歐姆定律可得出有關(guān)電壓和電流的關(guān)系式求解．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確實(shí)驗(yàn)中的電路結(jié)構(gòu)；完成實(shí)物圖．
③根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可及表中數(shù)據(jù)可求得電阻的阻值，并由閉合電路歐姆定律可求得最小電壓值．

解答 解：①甲同學(xué)按如圖a連接了實(shí)驗(yàn)線路，將滑片從某一點(diǎn)逐漸向左移動(dòng)后，得到了表一的U、I數(shù)據(jù)，
根據(jù)E=U+Ir得
圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；則電源電動(dòng)勢(shì)大小為6.0V，內(nèi)阻r=$\frac{6-5}{0.5}$=2Ω．
（2）由圖可知，通過電流表將滑動(dòng)變阻器左右部分并聯(lián)接入電路，當(dāng)電壓為5.2V時(shí)，電路中電流為0.4A，則流過滑動(dòng)變阻器左半部分電流為0.2A，右半部分為0.2A；因并聯(lián)是電路中電流之比等于電阻的反比，且總電阻為36Ω；故左半部分電流為18Ω；右半部分電阻為18Ω；總電阻為9Ω；
則R₀=$\frac{6}{0.4}$-9-2=4Ω；
當(dāng)外電阻最小時(shí)，電壓最小，當(dāng)滑動(dòng)變阻器短路時(shí)，電壓最小，則最小值為：$\frac{6}{4+2}×4$=4V；
故答案為：（1）6.0，2；（2）4；4；

點(diǎn)評(píng) 本題考查電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，要注意實(shí)驗(yàn)原理方法的掌握，同時(shí)注意閉合電路歐姆定律的正確應(yīng)用．