Question

一節電動勢約為9 V，內阻約為2 Ω的電池，允許通過的最大電流是500 mA.為了精確測定該電池的電動勢和內電阻．選用了總阻值為50 Ω的滑動變阻器以及電流表和電壓表，連成了如圖所示的電路．

(1)為了防止誤將滑動變阻器電阻調為零而損壞器材，需要在電路中接入一個定值電阻R0，最適合的是(　　)
A．10 Ω，5 W  B．10 Ω，0.5 W
C．20 Ω，5 W  D．20 Ω，0.5 W
(2)電路連好后，由于電路中有一處發生了故障，閉合開關K時發現電壓表有示數而電流表沒有示數，斷開導線“1”的B端，將其分別接到C、D、E、F各點時，發現電壓表的示數都接近9 V，而接到G、H、J各點時，發現電壓表的示數都為零，可能出現的故障是(　　)
A．定值電阻R0斷路
B．滑動變阻器滑片P接觸不良
C．滑動變阻器EF間電阻絲斷路
D．電流表斷路
(3)在其他器材不變的情況下，再取一節上述規格的電池，與原來的電池串聯組成電池組，測量這個電池組的電動勢和內電阻，且操作無誤．
①在虛線框內畫出實驗電路原理圖．
②實驗中，當電流表讀數為I1時，電壓表讀數為U1；當電流表讀數為I2時，電壓表讀數為U2.則可以求出E＝________，r＝________.(用I1，I2，U1，U2及R表示)

Answer 1

(1)C　(2)B　(3)①
　
②，

試題分析： (1)根據電源的電動勢和內電阻的大約值，當滑動變阻器被短路時，由閉合電路的歐姆定律可得：，所以，此時上消耗的電功率約為，所以最合適的是C.
(2)斷開導線“1”的B端分別接C、D、E、F時電壓表示數為9 V，說明定值電阻和滑動變阻器的電阻線都是通的，接G、H、J時電壓表無示數，說明滑動變阻器到電流表之間有斷路，由此可判斷電路故障就在滑動變阻器的電阻線到金屬桿之間，所以一定是滑動變阻器的滑片P接觸不良，故選B.
(3)①電路原理圖如圖所示：

②根據電路圖可知，當電流表的示數為，電壓表的示數為，由閉合電路的歐姆定律可得：，同理，當電流表的示數為，電壓表的示數為，有，聯立以上兩式可解得：，．
點評：在實驗中應注意實驗的安全和準確；同時還要注意實驗中的數據處理方法，本題采用的是聯立方程的方法求解．