Question

一电源电动势E约为9V，内阻r在30~50Ω范围间，允许的最大输出电流为120mA，为了测定该电池的电动势和内阻，某同学设计了如甲图的电路进行实验。图中表示电压表，R为电阻箱（阻值范围为0~999.9Ω），R₀为定值电阻

(1)若在图甲中接入R₀的目的是为了____；实验室备有的定值电阻R₀的规格有以下几种，则本实验应选用 _____

A.50Ω，l.0W    B.500Ω，2.5W    C.1500Ω，15W    D.2500Ω，25W

(2)该同学接入符合要求的R₀后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图像。由图像知：当电压表的示数为2V时，电阻箱接入电路的阻值为 ____Ω

(3)根据图乙所作出的图像求得该电池的电动势E= ___V，内阻r=____Ω。（结果均保留三位有效数字）

(4)由于电压表不能看作理想电表，因此实验测得的电动势______真实值，测得的内阻真实值_______。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer

保护电路 A 20 10.0 33.3 小于 小于

【解析】

(1)[1]R0是定值电阻，起保护电路的作用；

[2]当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为120mA，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小阻值约为

故选A；

(2)[3]由图乙可知，当电压表示数为2V时，电阻箱阻值的倒数为

则此时电阻箱的阻值为20；

(3)[4][5]由闭合电路欧姆定律可得

变形得

由数学知识可知，图象中的斜率

截距

由图可知，b=0.1，故

即

解得

(4)[6][7]由于电压表内阻不能忽略，则在实验中相当于电压表内阻并联到电源两端后再由电压表两端输出路端电压，因此所测量的电动势小于真实值，而由于电压表内阻的并联，故内阻的测量值小于真实值。