《2025年赢在微点物理》

[典例2] 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。要求尽量减小实验误差。
（1）应该选择的实验电路是图中的________（填“甲”或“乙”）。

（2）现有电流表（0～0.6 A）、开关和导线若干，以及以下器材：
A. 电压表（0～15 V）
B. 电压表（0～3 V）
C. 滑动变阻器（0～50 $\Omega$）
D. 滑动变阻器（0～500 $\Omega$）
实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________。（均填选项字母）
（3）根据（3）问中所画图线可得出干电池的电动势$E =$______ V，内阻$r =$________ $\Omega$。


（4）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数$U$及干电池的输出功率$P$都会发生变化。下图的各示意图中正确反映$P - U$关系的是________（填选项字母）。

答案：
答案　
(1)甲　
(2)B　C
(3)如图所示

(4)1.50(1.49~1.51)　　0.83(0.81~0.85)　
(5)C
解析　
(1)测量电源电动势和内阻实验中，由于干电池的内阻很小，电流表相对电源应外接，所以应该选择的实验电路为甲。
(2)由于干电池的电动势大约为1.5V，所以电压表选择量程为3V的，滑动变阻器选择0～50 $\Omega$的。
(3)在图中标出第2组数据后，可以看出，除第4组数据所描点偏离直线较多外，其他5组数据所描点都大致处于一条直线上，用直尺过尽可能多的点作一直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，得到干电池的伏安特性曲线。
(4)根据闭合电路欧姆定律，E = U + Ir，变化为U = E - Ir。由此可知，干电池的U - I曲线在纵轴的截距数值等于电源电动势，斜率的绝对值等于电源内阻，所以干电池的电动势E = 1.50V，内阻r ≈ 0.83 $\Omega$。
(5)输出功率P = UI，I = $\frac{E - U}{r}$，解得P = $\frac{E}{r}U-\frac{1}{r}U^{2}$，P - U图像为开口向下的抛物线，C项正确。