Question

15．利用下列器材，用伏安法測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r．除待測(cè)電池外，所給的器材有：
A．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約5000Ω）
B．電流表A（量程300mA，內(nèi)阻約2Ω）
C．變阻器R₁（0～50Ω）
D．變阻器R₂（0～500Ω）
開(kāi)關(guān)電鍵S一個(gè)、導(dǎo)線若干條
（1）在圖1的虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（標(biāo)出所選變阻器的符號(hào)“R₁”或“R₂“）．
（2）由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)描繪出的U-I圖線如圖2所示．依據(jù)圖象求出E=2.0V，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的滑動(dòng)變阻器，用伏安法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，電壓表測(cè)的是外電壓，應(yīng)將電流表放在內(nèi)部，畫(huà)出電路圖；
（2）U-I圖線的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)的大小，圖線斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻的大小．

解答 解：因?yàn)殡娫磧?nèi)阻阻值較小，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用較小阻值的，即R₁．
滑動(dòng)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(cè)量的誤差較小，電路圖如下圖：
（2）U-I圖線縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)的大小，所以的：
E=2.0V，
圖線斜率的絕對(duì)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）如圖所示；（2）2.0；2.5

點(diǎn)評(píng) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)一般以常見(jiàn)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；
解決本題的關(guān)鍵掌握伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理，E=U+Ir，以及會(huì)通過(guò)U-I圖線得出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．