Question

利用土豆制成的“土豆電池”電動勢約為0.96V，內阻約為3kΩ．若實驗室有以下一些器材可供選擇：
A．電流表A₁（量程為0～0.6A，內阻為R₁）
B．電流表A₂（量程為0～0.6mA，內阻為R₂）
C．滑動變阻器（最大阻值約500Ω）
D．變阻箱（0～9999Ω）
E．若干導線和開關
①為了盡可能準確測定“土豆電池”的電動勢和內阻，實驗中應選擇的器材是

 

（填器材前的字母代號）．
②在右邊空白處畫出應采用的電路圖．
③為測量得更加準確，多次改變電阻R，讀出電流表相應的示數I，畫出

1

I

和R的圖象，如圖所示，直線在縱軸的截距為m，直線斜率為k，寫出E、r的表達式：E=

 

；r=

 

．

Answer 1

分析：（1）由閉合電路歐姆定律可知，電路電流等于電動勢與外電路電阻與電源內阻之和的比值，如果電源內阻較大，電路電流很小，燈泡實際功率很小，不足以引起燈泡發光．
（2）由題中所給實驗器材可知，可以采用安阻法測電源電動勢與內阻，根據安阻法測電阻的原理選擇實驗器材，作出實驗電路圖．
（3）由閉合電路的歐姆定律求出

1

I

-R表達式，然后根據圖象求出電源電動勢與電源內阻．

解答：解：①安阻法測電源電動勢與內阻需要電阻箱與電流表，由題意可知，水果電池內阻很大，通過水果電池的最大電流較小，為保證安全并精確測量，電流表可選B、靈敏電流表A₂（量程為0～0.6mA，內阻為R₂），
因此實驗器材可選：BDE．
②安阻法測電源電動勢與內阻的實驗電路圖如圖所示．
③根據閉合電路歐姆定律得：
E=I（r+R+R₂）
變形得：

1

I

=

1

E

R+

r+R2

E

根據數學關系得：直線在縱軸的截距為m=

r+R2

E

，
直線斜率為k=

1

E

，
解得：E=

1

k

，r=

m

k

-R₂
故答案為：①BDE；
②如圖所示：
③

1

k

，

m

k

-R₂．

點評：要掌握測電源電動勢與內阻的三種實驗方案的原理、實驗電路、實驗數據處理等問題，注意數學函數關系在物理圖象中的應用．