Question

利用如圖1所示的電路測定干電池的電動勢和內電阻，提供的器材有：
待測干電池節，每節干電池的電動勢均約為 1.5V，內阻均約為0.5Ω
直流電壓表V（量程0～3V，內阻很大）；
直流電流表A（量程0～0.6～3A，內阻忽略不計）
定值電阻R₀=4Ω
滑動變阻器R_P（阻值范圍0～20Ω，允許最大電流2A）
開關一個
導線若干
（1）請根據實驗原理圖1，把右邊的實物圖連接完整（電流表量程必須選擇正確）
（2）某同學利用該電路完成實驗時，閉合電鍵后，發現無論怎樣調節變阻器的滑片，電流表A保持一定的示數不變，電壓表的示數維持在2.4V左右．由此可判斷故障應是

 

（填選項前的字母
A．電流表A燒毀斷路
B．定值電阻R₀斷路
C．滑動變阻器R_P滑片與電阻線之間斷開
D．滑動變阻器的電阻線斷開
（3）故障排除后進行實驗，記錄了幾組電壓表和電流表的數據描點連線如圖，請根據描出的圖得出兩節干電池總的電動勢值為

 

V，干電池的總內阻為

 

Ω．（結果保留兩位小數）

Answer 1

分析：（1）兩節電池的總電動勢約為3V，電壓表量程可選0-3V．電池的總內阻約1Ω，可估算出電路中最大電流，再選擇電流表的量程．按電流的流向順序依次連接電路．連接時，注意導線不交叉，電流必須電表正接線柱流入，負接線柱流出．
（2）對于故障分析，采用逐項代入法進行分析檢驗，選擇符合題意的選項．
（3）根據閉合電路歐姆定律分析圖線的截距和斜率的物理意義，即可求出電源的電動勢和內阻．

解答：解：（1）兩節電池的總電動勢約為3V，電壓表量程可選0-3V．電路中最大電流為I_max=

E

R0+r

=

3

4+1

A=0.6A，則電流表的量程選擇0-0.6A．電路連接如圖所示． 
（2）A、若電流表A燒毀斷路，電流表A將沒有示數，與題不符．故A錯誤．
B、若定值電阻R₀斷路，兩電表均沒有示數，與題不符．故B錯誤．
C、若滑動變阻器R_P滑片與電阻線之間斷開，變阻器接入電路的電阻不變，等于其最大的阻值，則電路中電流和路端電壓均不變，兩
電表有一定的示數，而且保持不變，與題相符．故C正確．
D、若滑動變阻器的電阻線斷開，電路中沒有電流，電流表的示數為零，與題不符．故D錯誤．
故選C
（3）根據閉合電路歐姆定律U=E-Ir得，當I=0時，U=E，則U-I圖象的縱軸截距等于電源的電動勢E，圖象的斜率大小等于電源的內阻r與R₀之和，則由圖讀出電動勢E=2.90V，內阻r=

△U

△I

-R₀=

2.90-0.40

0.5

Ω-4Ω=1.00Ω．
故答案為：
（1）連接線路如圖．
（2）C．
（3）2.90，1.00

點評：本題考查電表量程的選擇、連接線路、處理和分析數據、故障分析等電學實驗常見的問題．估算電路中最大電流或電壓，來選擇電表的量程．圖象關鍵根據實驗原理，從數學角度分析其物理意義．