Question

某同学现有以下器材，他希望利用它们来测量某电池的电动势和内阻。

A．被测电池（电动势在10V～15V之间，内阻未知）

B．电阻箱（0～20Ω）

C．滑动变阻器（最大阻值20Ω）

D．定值电阻R₀（阻值5Ω）

E．电流表A₁（量程3A，内阻忽略不计）

F．电流表A₂（量程0.6A，内阻忽略不计）

G．电键

H．导线若干

实验中用到了包括电池和定值电阻R₀在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R（R₀除外）的关系图线，即图线，如图所示。则根据上述条件分析该同学在实验过程中：

①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择___________________；

②在虚线框内画出实验原理图（请在图中表明所选器材的符号）______；

③根据图线求出电池的电动势为________V，内阻为________Ω。

Answer

电阻箱 12 1

【解析】

①根据实验器材选择测量电源电动势与内阻实验所需实验器材；
②根据所选实验器材作出实验电路图；
③根据实验电路，由欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象与函数表达式求出电源电动势与内阻；

①测电源电动势与内阻，由题意可知，实验中有两个未知内阻的电流表、一个电阻箱、一个滑动变阻器与一个定值电阻，没有电压表，两电流表内阻未知，不能用电流表与定值电阻组成电压表测电压，因此不能用伏安法测电源电动势与内阻，应该用安阻法测电源电动势与内阻，需要的实验器材是：电阻箱．
②电源电动势约为10V-15V，为了保护电路安全、进行多次实验测出多组实验数据，电流表应选A1，安阻法测电源电动势与内阻的实验电路如图所示：

③由实验电路可知，在闭合电路中，电源电动势：E=I（r +R0+R），则，由图所示图象可知，图象的截距，图象的斜率，则电源电动势E==12V，电源内阻：r=bE-R0 =0.5×12-5=1Ω．