Question

用伏安法測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，所給的器材有：
A．電壓表：0～3～15V；B．電流表：0～0.6～3A；C．滑動(dòng)變阻器R₁（總電阻20Ω）；D．滑動(dòng)變阻器R₂（總電阻100Ω）；以及電鍵S和導(dǎo)線若干．
（1）電壓表量程選用

0～3V

，電流表量程選用

0～0.6A

，滑動(dòng)變阻器選用

R₁

（2）在如圖1方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

（3）如圖2所示的U-I圖象是由實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出的點(diǎn)，請根據(jù)你完成的圖線求出E=

1.5

V，
r=

0.5

Ω．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電源電動(dòng)勢選擇電壓表量程，根據(jù)圖示電流最大值選擇電流表量程，在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）由于電池內(nèi)阻較小，所以對電源來說，電流表應(yīng)采用外接法，根據(jù)伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理作出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)，作出電源的U-I圖象；電源的U-I的縱軸截距是電源電動(dòng)勢，圖象斜率的絕對值是電電源的內(nèi)阻．

解答：解：（1）一節(jié)干電池電動(dòng)勢約為1.5V，因此電壓表應(yīng)選0～3V量程；
由坐標(biāo)系內(nèi)所描點(diǎn)可知，電流的最大值為0.6A，則電流表應(yīng)選0～0.6A量程，如果選0～3A量程，則電路最大電流為其量程的五分之一，讀數(shù)誤差太大；干電池電動(dòng)勢約為1.5V，電路最大電流約為0.6A，電路最小電阻約為
R=

1.5V

0.6A

=2.5Ω，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁（總電阻20Ω）．
（2）伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖如下圖所示．

（3）根據(jù)坐標(biāo)系中所描出的點(diǎn)作出干電池的U-I圖象如下圖所示；
由干電池的U-I圖線可知，待測干電池的電動(dòng)勢：E=1.5V，
內(nèi)電阻r=

△U

△I

=

1.5V-1.0V

1.0A

=0.5Ω．

故答案為：（1）0～3V；0～0.6A；R₁；（2）電路圖如圖所示；（3）圖象如圖所示；1.5；0.5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查測電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理，注意要結(jié)合公式理解圖象的斜率及截距的含義．要掌握描點(diǎn)法作圖的方法．