Question

3．某同學(xué)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，可供選擇的器材有：電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、滑動(dòng)變阻器R₁（10Ω，2A）、滑動(dòng)變阻器R₂（100Ω，2A）、定值電阻R₀為1.5Ω、電鍵S及導(dǎo)線若干．

（1）為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R₁（填“R₁”或“R₂”）．
（2）本次實(shí)驗(yàn)按照如圖1所示實(shí)物連接線路圖連接好后進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)如表所示．

次數(shù) 待測(cè)量	1	2	3	4	5
I/A	0.15	0.20	0.30	0.40	0.50
U/V	1.46	1.45	1.43	1.42	1.39

由上表數(shù)據(jù)可看出，電壓表示數(shù)變化不明顯，試分析引起上述情況的原因是新電池的內(nèi)阻很小，內(nèi)電路的電壓降很�。�
（3）為使電壓表的示數(shù)變化更明顯，請(qǐng)將上述器材的連線略加改動(dòng)，在圖2方框中畫出改動(dòng)后的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（4）實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器的阻值，根據(jù)測(cè)出數(shù)據(jù)畫出的U-I圖線如圖3所示，則此干電池的內(nèi)阻r=0.20Ω．（保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因；
（3）根據(jù)分析得出的誤差原因，采取增大等效內(nèi)阻的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則可得出電路圖；
（4）電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻

解答 解：（1）因電源內(nèi)阻較小，為了便于調(diào)節(jié)，選擇總阻值較小的R₁
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，電壓表示數(shù)不明顯，說(shuō)明路端電壓變化不明顯；原因是新電池的內(nèi)阻很小，所以導(dǎo)致內(nèi)電路的電壓降很小；
（3）為了減小實(shí)驗(yàn)中內(nèi)阻測(cè)量的誤差，將定值電阻R₀與電源相連，采用等效的方法來(lái)增大內(nèi)阻；故設(shè)計(jì)電路如圖所示；
（4）圖象的斜率等于等效內(nèi)阻，故內(nèi)阻r+R₀=$\frac{1.50-1.00}{0.30}$=1.7Ω；
故r=1.70-1.5=0.20Ω；
故答案為：（1）R₁；（2）新電池的內(nèi)阻很小，所以導(dǎo)致內(nèi)電路的電壓降很��；
（3）如圖所示；（4）0.20Ω

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確儀表的選擇、電路接法及數(shù)據(jù)處理的方法，特別要明確圖象的意義．