Question

15．利用下列器材，用伏安法測量某電池的電動勢E和內電阻r．除待測電池外，所給的器材有：
A．電壓表V（量程3V，內阻約5000Ω）
B．電流表A（量程300mA，內阻約2Ω）
C．變阻器R₁（0～50Ω）
D．變阻器R₂（0～500Ω）
開關電鍵S一個、導線若干條
（1）在圖1的虛線框中畫出實驗電路圖（標出所選變阻器的符號“R₁”或“R₂“）．
（2）由實驗測得的數(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變阻器，用伏安法測量電源的電動勢和內阻，滑動變阻器采用限流式接法，電壓表測的是外電壓，應將電流表放在內部，畫出電路圖；
（2）U-I圖線的縱軸截距表示電動勢的大小，圖線斜率的絕對值表示內阻的大�。�

解答 解：因為電源內阻阻值較小，為方便實驗操作，滑動變阻器應該選用較小阻值的，即R₁．
滑動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勢的大小，所以的：
E=2.0V，
圖線斜率的絕對值表示內阻的大小，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

點評 電學實驗一般以常見實驗為載體考查實驗中的接法、儀表的選擇及數(shù)據(jù)的處理，誤差分析等；
解決本題的關鍵掌握伏安法測量電源電動勢和內阻的原理，E=U+Ir，以及會通過U-I圖線得出電源的電動勢和內阻．