Question

用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內電阻r，所給的器材有：
A．電壓表V：0～3～15V；           B．電流表A：0～0.6～3A；
C．滑動變阻器R₁：（總阻值20Ω）； D．滑動變阻器R₂：（總阻值100Ω）；
E．電鍵S和導線若干．
（1）電壓表量程選用

0～3V

；滑動變阻器選用

R₁

（填R₁或R₂）；
（2）在虛線框中將電壓表連入實驗電路中；
（3）在U-I圖中已畫出七組實驗數據所對應的坐標點，請根據這些點做出U-I圖線并由圖線求出：E=

1.48

V，r=

0.77

Ω；
（4）在實驗時，如果你連接的實物電路出現了如下問題：當開關閉合時發(fā)現電壓表有示數而電流表沒有示數．如果在實驗前儀器都檢查過沒有問題，只可能是與儀器連接的導線斷了．請你判斷一下，可能發(fā)生斷路故障的導線是

③或④

（寫出可能發(fā)生斷路故障的導線的編號）．

Answer 1

分析：（1）根據電源的電動勢選擇電壓表，根據電路最大電流選擇電流表，在保證安全的條件下，為便于操作，應盡可能選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）開關閉合后，電壓表測量路端電壓，根據實驗的原理連接線路．
（3）根據閉合電路歐姆定律，結合圖象，求得電動勢和內阻．
（4）電壓表有示數而電流表沒有示數，電路中存在斷路，根據電路進行分析．

解答：解：（1）因為電源是一節(jié)干電池，電動勢大約1.5V左右，所以選擇0～3V量程誤差較�。�滑動變阻器R₂總電阻較大，接入測量時，電流較小，誤差較大，所以選擇滑動變阻器R₁．
（2）電池的內電阻r較小，所以電流表應外接，電路圖如右圖所示．
（3）電源的U-I圖線如右圖所示，縱軸截距大約為1.48V，所以電動勢E=1.48V．內阻：r=

1.48-1.00

0.62

Ω=0.77Ω
（4）當開關閉合時發(fā)現電壓表有示數而電流表沒有示數說明電流表所在的電路不通，而電壓表所連接的電路是通的，所以可能是③或④發(fā)生斷路故障．
故答案為：（1）0～3V，R₁，（2）如圖．（3）如圖，1.48，0.77．（4）③或④

點評：解決本題的關鍵掌握器材選擇的依據，即安全、精確，以及掌握電源U-I圖線的截距和斜率表示的物理意義．