Question

14．某同學(xué)用伏安法測某電池的電動勢E和內(nèi)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(guān)和導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)選用C；（填字母代號）
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求在虛線框中畫出電路圖1，并補(bǔ)充連接實(shí)物電路圖2；
③由實(shí)驗(yàn)測出的數(shù)據(jù)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(nèi)電阻r=2.5Ω．（結(jié)果取兩位有效數(shù)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(nèi)阻，滑動變阻器采用限流式接法，電壓表測的是外電壓，應(yīng)將電流表放在內(nèi)部，畫出電路圖；根據(jù)原理圖即可連接實(shí)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(nèi)阻的大�。�

解答 解：（1）因?yàn)殡娫磧?nèi)阻阻值較小，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)該選用較小阻值的，即R₁．
（2）本實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器采取限流式接法，串聯(lián)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(jù)電路圖可得出對應(yīng)的實(shí)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(nèi)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(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握伏安法測量電源電動勢和內(nèi)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(nèi)阻．電學(xué)實(shí)驗(yàn)一般以常見實(shí)驗(yàn)為載體考查實(shí)驗(yàn)中的接法、儀表的選擇及數(shù)據(jù)的處理，誤差分析等，要求能準(zhǔn)確掌握對應(yīng)的分析方法．