Question

用伏安法測一節干電池的電動勢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）在圖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，可能發生斷路故障的導線是

③或④

（寫出可能發生斷路故障的導線的編號）．

Answer 1

分析：（1）選用器材要從安全和精確的角度考慮，本題選用電壓表的量程和選擇滑動變阻器應從精確的角度入手．
（2）電壓表測的是電源的外電壓，電鍵斷開時，保證電壓表讀數為零．
（3）圖線的縱軸截距表示電動勢的大小，圖線的斜率表示內阻的大�。�

解答：解：（1）因為電源是一節干電池，電動勢大約1.5V左右，所以選擇0～3V量程誤差較小．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．