Question

18．用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E（約3V）和內(nèi)電阻r的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，部分器材參數(shù)如下：電壓表（量程3V），電流表（量程0.6A），定值電阻R₀（阻值為3Ω），滑動(dòng)變阻器R（阻值約30Ω）．
（1）實(shí)驗(yàn)電路中定值電阻R₀的作用是（說(shuō)出一條理由即可）控制干路電流，保護(hù)電路；
（2）實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出了6組電壓表、電流表對(duì)應(yīng)的數(shù)值，并在U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D2中做出該電池的U-I圖線；
（3）根據(jù)圖象可得：該電池的電動(dòng)勢(shì)E=3.0 V，內(nèi)阻r=0.64Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）明確定值電阻的作用，知道定值電阻所起到的保護(hù)和減小誤差的作用；
（2）注意由描點(diǎn)法得出圖象的方法；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可明確圖象的性質(zhì)，知道圖象的斜率表示內(nèi)阻，圖象與縱軸的交點(diǎn)為電動(dòng)勢(shì)．

解答 解：（1）R₀充當(dāng)保護(hù)電阻，相當(dāng)于增大電源等源的等效內(nèi)阻，可以使調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)兩電表的示數(shù)變化明顯；
（2）根據(jù)描出的點(diǎn)作出對(duì)應(yīng)的直線即為得出的伏安特性曲線；如圖所示；
（3）根據(jù)U=E-Ir可得，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，圖象的斜率表示內(nèi)電阻；
故E=3.0V，r+R₀=$\frac{3.0-1.5}{0.42}$=3.57Ω；
則r=3.57-3=0.57Ω；
故答案為：（1）控制干路電流，保護(hù)電路．
（2）如圖

（3）3.0；0.57．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，可以利用“等效電源”法分析誤差大小，即可把“電壓表”與“電源”看做一個(gè)“等效電源”，然后結(jié)合閉合電路歐姆定律討論即可．