Question

在用伏安法測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：
A．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）
B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
E．變阻器R₁（最大阻值20Ω，額定電流1A）
F．變阻器R₂（最大阻值100Ω，額定電流0.1A）
G．待測(cè)干電池、電鍵S和導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選

 

；電壓表應(yīng)選

 

；（選填器材前的字母）
（2）請(qǐng)將圖2實(shí)物圖連線成為實(shí)驗(yàn)電路；
（3）李明同學(xué)所在小組實(shí)驗(yàn)測(cè)得的6組數(shù)據(jù)已在U-I圖中標(biāo)出，如圖3所示．請(qǐng)你根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)位置完成U-I圖線，并由圖線求出該電池的電動(dòng)勢(shì)E=

 

V，電阻r=

 

Ω．
（4）若另一實(shí)驗(yàn)小組按電路圖連接電路，經(jīng)檢查電路連接正確．合上開關(guān)，電流表和電壓表的指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片由A端向B端逐漸滑動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大，而電壓表的示數(shù)接近1.5V且?guī)缀醪蛔�，直到�?dāng)滑片滑至接近B端時(shí)電壓表的示數(shù)急劇變�。�出現(xiàn)上述情況的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電路最大電流選擇電流表，根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表；
（2）根據(jù)伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理連接實(shí)物電路圖；
（3）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出電源的U-I圖象，然后根據(jù)圖象求出電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；
（4）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．

解答：解：（1）由圖3所示可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)所測(cè)最大電流約為0.6A，則電流表選B，一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，電壓表應(yīng)選C．
（2）伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，電壓表測(cè)路端電壓，電流表測(cè)電路電流，由于電源內(nèi)阻較小，相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．
（3）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出電源的U-I圖象如圖所示；由圖象可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.47，則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.47V，電源內(nèi)阻r=

△U

△I

=

1.47-1.0

0.9

≈0.52Ω．
（4）合上開關(guān)，電流表和電壓表的指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片由A端向B端逐漸滑動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大，而電壓表的示數(shù)接近1.5V且?guī)缀醪蛔�，直到�?dāng)滑片滑至接近B端時(shí)電壓表的示數(shù)急劇變小，這是由于選用的滑動(dòng)變阻器阻值太大造成的．

故答案為：（1）B；C；（2）電路圖如圖所示；（3）圖象如圖所示；1.47；0.52；（4）選用的滑動(dòng)變阻器阻值太大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)并連接實(shí)物電路圖、電路故障分析；要掌握描點(diǎn)法作圖的方法，電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源的電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率是電源內(nèi)阻．