Question

为了测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:

A.被测干电池一节

B.电流表1:量程为0～0.6 A,内阻r=0.3 Ω

C.电流表2:量程为0～0.6 A,内阻约为0.1 Ω

D.电压表1:量程为0～3 V,内阻未知

E.电压表2:量程为0～15 V,内阻未知

F.滑动变阻器1:0～10 Ω,允许通过的最大电流为2 A

G.滑动变阻器2:0～100 Ω,允许通过的最大电流为1 A

H.开关、导线若干

在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

①在上述器材中请选择适当的器材；电流表_____电压表____ (选填仪器前的字母代号)。

②实验电路图应选择上图中的____(选填“甲”或“乙”)。

③根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象,则干电池的电动势E=____V,内阻r=____Ω。

④另一组同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如下图所示的P-R和P-U图象。若已知甲电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是_____（选填选项的字母）。

A.    B.   

C.    D.

Answer

B D 甲 1.5 0.7 BC

【解析】

①[1]电流表选择已知内阻的电流表B；因电源电动势为1.5V，则电压表选D。

②[2]因电流表内阻已知，则实验电路图应选择上图中的甲。

③[3]根据U-I图象，则干电池的电动势E=1.5V；内阻

④[4]A、根据电源的输出功率规律可知，当内外电阻相等时输出功率最大，如果外电阻大于内电阻时，随着电阻的增大，输出功率将越来越小，由可知，电动势相同，内阻越小的乙输出功率越大，故B正确，A错误；

C、当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半．由A的分析可知，乙输出的功率比甲的大；而当外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故C正确，D错误．

故选BC．