Question

现有一特殊电池，它的电动势E约为5V，内阻r约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40mA。为了测定该电池的电动势和内阻，某同学准备了如下器材：

A．待测电池；

B．电压表V：量程0～15V，内阻R_V≈15kΩ；

C．电流表A：量程0～1mA，内阻R_A=156Ω；

D．电阻箱R：0～999.9Ω；

E．定值电阻R₁=4Ω；

F．定值电阻R₂=39Ω；

G．定值电阻R₃=50Ω；

H．定值电阻R₄₌90Ω；

I．开关、导线若干。

(1)该同学设计的部分电路如图甲所示，图中保护电阻R₀应选择器材中的_________(填写器材前的选项字母)；

(2)选择合适的器材，将虚线框中的电路补充完整，并在电路中注明所选器材的符号________；

(3)将电阻箱的阻值调整到______（填“最大”或“最小”），闭合开关；

(4)调节电阻箱的电阻，使所选电表指针指到某一位置，记录此时电阻箱的阻值R和所选电表的读数x，电表读数用国际单位（A或V）作单位；

(5)重复步骤(4)获取多组R和x的值；

(6)断开开关，整理器材；

(7)根据所得数据在坐标系中描点连线，如图乙所示。根据图线可求得该电池的电动势E为_____V，内阻r为____Ω。(结果均保留一位小数)

Answer

H 最大 5.0 41.1

【解析】

(1)[1]电源电动势约为，电源最大输出电流为，电路最小电阻约为：

电源内阻约为，则保护电阻应选择H；

(2)[2]电源电动势约为，电压表量程为，如果用电压表测电压实验误差太大，不能用电压表测电压，不能应用伏安法测电源电动势与内阻，应用电流表与电阻箱测电源电动势与内阻，电流表量程为，电源最大输出电流为，应把电流表量程扩大到，电流表并联电阻阻值：

电流表应与电阻并联，电源、电流表、电阻箱与保护电阻组成串联电路，实验电路图如图所示：

(3)[3]为保护电路，闭合开关前电阻箱阻值应调到最大；

(7)[4][5]流过电路的电流：

由图示电路图可知，电源电动势：

整理得：

由图示图象可知：

，

解得：

，。