Question

18．利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻．要求盡量減小實驗誤差．
（1）應(yīng)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、開關(guān)和導(dǎo)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(yīng)選用B；滑動變阻器應(yīng)選用c；（選填相應(yīng)器材前的字母）
（3）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出U-I圖線．

序號	1	2	3	4	5	6
電壓U（V）	1.45	1.40	1.30	1.25	1.20	1.10
電流 （ A ）	0.060	0.120	0.240	0.260	0.360	0.480

（4）根據(jù)（3）中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=1.5v，內(nèi)電阻r=0.83Ω
（5）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(guān)系的是C．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)待測電源內(nèi)阻很小時，為減小實驗誤差，相對于電源應(yīng)采用電流表外接法（相對于電壓表采用內(nèi)接法）．
（2）根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，為方便實驗操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點，然后作出圖象．
（4）電源U-I圖象與縱軸交點坐標(biāo)值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻，根據(jù)圖示圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻．
（5）求出電源輸出功率表達(dá)式，然后答題

解答 解：（1）干電池內(nèi)阻較小，為減小實驗誤差，應(yīng)選題甲所示電路圖；
（2）一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，則電壓表應(yīng)選B，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選C；
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點，然后作出電源的U-I圖象如圖所示；
（4）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標(biāo)值是1.5，則電源電動勢E=1.5V，
電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.0}{0.6}$≈0.83Ω；
（5）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(dāng)內(nèi)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(yīng)為C．
故答案為：（1）甲；（2）B；C；（3）圖示如圖所示；（4）1.5；0.83；（5）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(nèi)阻等問題，要知道實驗原理，要掌握應(yīng)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(biāo)值是電源電動勢圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻．