Question

在做測量一只蓄電池（電動勢約為2.2V，內阻很小）的電動勢和內阻的實驗時，備有下列器材供選用：
A．定值電阻（阻值已知為R₁=1Ω，額定功率約5W）
B．定值電阻（阻值已知為R₂=10Ω，額定功率約10W）
C．直流電流表（量程0～0.6A～3A，內阻不能忽略）
D．直流電壓表（量程0～3V～15V，內阻較大）
E．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω）
F．滑動變阻器（阻值范圍0～1 000Ω）
G．電鍵
H．導線若干
（1）為防止電源短路，用作保護電阻的定值電阻選用

A

（填“A”或“B”）
（2）某同學將選定的器材在實物圖上連線完成了實驗電路，閉合電鍵后無論怎樣移動滑片P，發現電壓表示數約為2.2V不變，電流表的示數幾乎為零，若電路中只有一處故障，則電路故障可能是下述中的

ABC

．
A．b、c間斷路
B．a、b間某點電阻絲斷路
C．P與電阻絲未接通
D．保護電阻斷路
（3）排除故障后，某小組討論發現圖中有一條導線連接錯誤，請在錯誤導線上畫上“×”，并畫出正確接線．

如圖所示

（4）改正錯誤后按正確操作完成實驗，根據實驗記錄，將測量數據描點如圖，請在圖上作出相應圖象．則待測蓄電池的電動勢E為

2.20

V，內阻r為

0.500

Ω．（結果均保留三位有效數字）

Answer 1

分析：（1）保護電阻為防止電路短路造成的危害，保護電阻阻值不易過大．
（2）根據電路故障現象判斷電路故障原因．
（3）電源內阻較小，相對于電源來說，電流表應采用外接法．
（4）根據坐標系內描出的點，作出電源的U-I圖象，圖象與縱軸交點的坐標值是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內阻．

解答：解：（1）為保護電路安全，保護電阻選擇A即可，如果選B，由于B的阻值較大，電路電流太小，不易于電表讀數．
（2）A、如果b、c間斷路，電路斷路，電流表示數為零，電壓表與電源兩極相連，電壓表示數接近電源電動勢，符合題意，故A正確；
B、如果a、b間某點電阻絲斷路，電路斷路，電流表示數為零，電壓表與電源兩極相連，電壓表示數接近電源電動勢，符合題意，故B正確；
C、如果P與電阻絲未接通，電路斷路，電流表示數為零，電壓表與電源兩極相連，電壓表示數接近電源電動勢，符合題意，故C正確；
D、如果保護電阻斷路，電路斷路，電流表示數為零，電壓表與電源兩不能相連，電壓表示數為零，不符合題意，故D錯誤；故選ABC．
（3）相對于電源來說電流表應采用外接法，修改后的電路圖如圖所示．
（4）根據坐標系內描出的點作出電源的U-I圖象，圖象如圖所示；
由圖象可知，圖象與縱軸的交點坐標值是2.20，則電源電動勢E=2.20V，
圖象斜率的絕對值：k=

△U

△I

=

2.2-1.0

0.8

=1.5，
則電源內阻：r=k-R₁=1.5-1=0.500Ω．
故答案為：（1）A；（2）ABC；（3）電路圖如圖所示；（4）圖象如圖所示；2.20；0.500．

點評：應用圖象法處理實驗數據是常用的實驗數據處理方法，要掌握描點法作圖的方法，知道電源的U-I圖象交點坐標與斜率的物理意義即可求出電源電動勢與內阻．