Question

用图甲所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8V，内阻r约为30Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40mA．为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表A（量程为0.05A、内阻约为0.2Ω）

B．电压表V（量程为6V、内阻为20kΩ）

C．定值电阻R₁（阻值为100Ω、额定功率为1W）

D．定值电阻R₂（阻值为200Ω、额定功率为1W）

E．滑动变阻器R₃（阻值范围为0～10Ω、额定电流为2A）

F．滑动变阻器R₄（阻值范围为0～750Ω、额定电流为1A）

G．导线和单刀单掷开关若干

（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选      ；滑动变阻器应该选      ．（填写器材名称）

（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图线得出该电池的电动势E为      V，内阻r为      Ω．（结果保留两位有效数字）

Answer

（1）R2；R4；（3）8.2；41

【解析】

试题分析：（1）应用欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻；根据电源内阻与保护电阻的阻值，选择滑动变阻器．

（2）电源的U﹣I图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻和R2之和．

【解析】
（1）为保护电源安全，电路最小电阻：R最小==200Ω，保护电阻阻值至少为200Ω﹣30Ω=170Ω＞100Ω，则保护电阻应选定值电阻R2，电源等效电阻（电源内阻与保护电阻之和）为200Ω，为进行多次实验，测出多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器R4（阻值范围0～750Ω、额定电流1A）．

（2）由电源U﹣I图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是8.2，则电源电动势E=8.2V，图象斜率k=Ω，电源内阻r=k﹣R2=241Ω﹣200Ω=41Ω．

故答案为：（1）R2；R4；（3）8.2；41

【点评】本题考查了实验器材的选取、求电源电动势与内阻、实验电路设计等，要知道测电源电动势与内阻的实验原理，这是正确解题的关键，掌握应用图象法求电源电动势与内阻的方法．