Question

【題目】某同學現有以下器材，他希望利用它們來測量某電池的電動勢和內阻。

A．被測電池（電動勢在10V～15V之間，內阻未知）

B．電阻箱（0～20Ω）

C．滑動變阻器（最大阻值20Ω）

D．定值電阻R0（阻值5Ω）

E．電流表A1（量程3A，內阻忽略不計）

F．電流表A2（量程0.6A，內阻忽略不計）

G．電鍵

H．導線若干

實驗中用到了包括電池和定值電阻R0在內的六種實驗器材，并利用實驗數據做出了通過電源的電流I的倒數和外電路電阻R（R0除外）的關系圖線，即圖線，如圖所示。則根據上述條件分析該同學在實驗過程中：

①實驗時電阻箱和滑動變阻器二者中應選擇___________________；

②在虛線框內畫出實驗原理圖（請在圖中表明所選器材的符號）______；

③根據圖線求出電池的電動勢為________V，內阻為________Ω。

Answer 1

【答案】電阻箱 12 1

【解析】

①根據實驗器材選擇測量電源電動勢與內阻實驗所需實驗器材；
②根據所選實驗器材作出實驗電路圖；
③根據實驗電路，由歐姆定律求出圖象的函數表達式，然后根據圖象與函數表達式求出電源電動勢與內阻；

①測電源電動勢與內阻，由題意可知，實驗中有兩個未知內阻的電流表、一個電阻箱、一個滑動變阻器與一個定值電阻，沒有電壓表，兩電流表內阻未知，不能用電流表與定值電阻組成電壓表測電壓，因此不能用伏安法測電源電動勢與內阻，應該用安阻法測電源電動勢與內阻，需要的實驗器材是：電阻箱．
②電源電動勢約為10V-15V，為了保護電路安全、進行多次實驗測出多組實驗數據，電流表應選A1，安阻法測電源電動勢與內阻的實驗電路如圖所示：

③由實驗電路可知，在閉合電路中，電源電動勢：E=I（r +R0+R），則，由圖所示圖象可知，圖象的截距，圖象的斜率，則電源電動勢E==12V，電源內阻：r=bE-R0 =0.5×12-5=1Ω．