Question

用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8 V，内阻r约为30 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40 mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表A（量程为0.05 A、内阻约为0.2 Ω）

B．电压表V（量程为6 V、内阻为20 kΩ）

C．定值电阻R₁（阻值为100 Ω、额定功率为1 W）

D．定值电阻R₂（阻值为200 Ω、额定功率为1 W）

E．滑动变阻器R₃（阻值范围为0～10 Ω、额定电流为2 A）

F．滑动变阻器R₄（阻值范围为0～750 Ω、额定电流为1 A）

G．导线和单刀单掷开关若干

（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选________；滑动变阻器应该选________。 （填写器材名称）

（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数。取得多组数据，作出了如图所示的图线。根据图线得出该电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω。（结果保留两位有效数字）

（3）若所给的电压表已被损坏，其他器材均可使用。重新选择器材，设计电路测定该电池的电动势和内阻。请在虚线框中画出设计的电路图并在上面标明选定器材的名称。

Answer

（1）R2 R4 （2）7.8（7.7～7.9均对） 29（26～32均对） ）

（3）

【解析】

试题分析：（1）为保护电源安全，电路最小电阻：，保护电阻阻值至少为，则保护电阻应选定值电阻；电源等效电阻（电源内阻与保护电阻之和）为，为进行多次实验，测出多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器（阻值范围、额定电流）。

（2）由电源图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是，则电源电动势，图象斜率，电源内阻。

（3）电压表已经损坏，可以用电流表与定值电阻串联，测出电路电流，然后应用闭合电路欧姆定律列方程，然后解方程组求出电源电动势与内阻，实验电路图如图所示：

考点：测定电源的电动势和内阻

【名师点睛】本题考查了实验器材的选取、求电源电动势与内阻、实验电路设计等；要知道测电源电动势与内阻的实验原理，这是正确解题的关键；要掌握应用图象法求电源电动势与内阻的方法。