Question

【題目】在測(cè)定電池組的電動(dòng)勢(shì)（其值不超過3.2V）和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，用電壓傳感器測(cè)量端電壓、電流傳感器測(cè)量總電流，如圖a所示。

(1)請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物連接圖________。

(2)滑動(dòng)變阻器處于最大電阻時(shí)閉合電鍵，滑片開始移動(dòng)到靠近中央的過程中，電壓傳感器讀數(shù)從2.83V變化到2.70V，變化很小。由此現(xiàn)象可判斷（____）

A.電動(dòng)勢(shì)為2.83V

B.滑動(dòng)變阻器最大阻值比電源內(nèi)阻大得多

C.電流傳感器讀數(shù)變化量一定也很小

D.若滑片繼續(xù)移動(dòng)減小電阻，減小量仍不會(huì)超過1V

(3)某同學(xué)嘗試用圖b所示電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用電壓傳感器測(cè)量端電壓U、電流傳感器測(cè)滑動(dòng)變阻器左端的電流I，得到U-I圖像如圖c所示。由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E=_____V，內(nèi)阻r=_____Ω。

Answer 1

【答案】 B 3 0.5

【解析】

(1)[1]．伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，電流傳感器（電流表）測(cè)電路電流，電壓傳感器（電壓表）測(cè)路端電壓，實(shí)物電路圖如圖所示：

(2)[2]．滑動(dòng)變阻器處于最大電阻時(shí)閉合電鍵，滑片移動(dòng)到靠近中部的某位置過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，電路電流增大，內(nèi)電壓增大．路端電壓減小，電壓傳感器讀數(shù)僅在2.83～2.70V內(nèi)小幅變動(dòng)；
A．外電路斷路，即外電阻無窮大時(shí)，電壓傳感器示數(shù)等于電源電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)大于2.83V，故A錯(cuò)誤；
B．滑動(dòng)變阻器最大阻值比電源內(nèi)阻大很多倍，滑動(dòng)變阻器阻值變化一半時(shí)，路端電壓變化2.83-2.70=0.13V，路端電壓變化很小，說明電源內(nèi)阻很小，遠(yuǎn)小于滑動(dòng)變阻器阻值，故B正確；
C．路端電壓變化量小，但不能判斷出電流傳感器讀數(shù)變化量一定也很小，故C錯(cuò)誤；
D．若滑片繼續(xù)移動(dòng)減小電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為零，即外電路短路時(shí)，電壓傳感器表示數(shù)為零，電壓傳感器變化幅度會(huì)大于2.70V，故D錯(cuò)誤；
故選B．
(3)[3][4]．由圖b所示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器左右兩部分電阻并聯(lián)后接入電路，當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，兩部分電阻相等，并聯(lián)電阻阻值最大，路端電壓最大，由圖c所示圖示可知，此時(shí)路端電壓為U=2.5V，流過一個(gè)支路的電流為0.5A，由于兩支路電壓與電阻都相等，則兩支路電流相等，干路電流為I=0.5×2=1A；當(dāng)干路電流相等時(shí)，路端電壓相等，由圖c所示圖象可知，路端電壓U′=2.4V時(shí)，干路電流I′=0.33+0.87=1.2A，則閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=U+Ir，則

E=2.5+1×r

E=2.4+1.2×r

解得

E=3V

r=0.5Ω．