Question

6．利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻．要求盡量減小實驗誤差．

（1）應該選擇的實驗電路是圖1中的甲（選項“甲”或“乙”）．
（2）現(xiàn)有電流表（0～0.6A）、開關和導線若干，以及以下器材：
A．電壓表（0～15V）
B．電壓表（0～3V）
C．滑動變阻器（0～50Ω）
D．滑動變阻器（0～500Ω）
實驗中電壓表應選用B；滑動變阻器應選用C．（選填相應器材前的字母）
（3）如圖2所示為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖，由圖線可知，該電池的電動勢E=1.5V，電池的內電阻r=0.63Ω．
（4）實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化．圖3的各示意圖中正確反映P-U關系的是C．

Answer 1

分析 （1）分析圖示電路結構，明確實驗誤差情況，從而選擇合理的電路；
（2）根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，為方便實驗操作應選最大阻值較小的滑動變阻器；
（3）根據(jù)電源的U-I圖象進行分析，根據(jù)數(shù)學規(guī)律可求出電源電動勢與內阻；
（5）根據(jù)電源的輸出功率規(guī)律可明確對應的實驗圖象．

解答 解：（1）干電池內阻較小，而電流表內阻與電源內阻接近，故為了減小實驗誤差，應選題甲所示電路圖；
（2）一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，為了準確，電壓表應選B；為方便實驗操作，滑動變阻器選擇較小的C即可；
（3）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值是1.5，則電源電動勢E=1.5V，
電源內阻：r=$\frac{1.5-1.0}{0.8}$=0.63Ω；
（4）電壓表測量路端電壓，其示數(shù)隨滑動變阻器的阻值增大而增大；而當內阻和外阻相等時，輸出功率最大；此時輸出電壓為電動勢的一半．外電路斷開時，路端電壓等于電源的電動勢，此時輸出功率為零；故符合條件的圖象應為C．
故答案為：（1）甲   （2）B     C   （3）1.5   0.63（4）C

點評 本題考查了實驗電路選擇、實驗器材選擇、作圖象、求電源電動勢與內阻等問題，要知道實驗原理，要掌握應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法；電源的U-I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢圖象斜率的絕對值是電源內阻．