Question

有一種供實驗使用的電池，其標稱電壓為9V，允許電池輸出的最大電流為0.5A，為了測定這個電池的電動勢和內電阻，實驗時利用了如圖所示的電路圖，其中R₀為保護電阻。

小題1:電路圖的虛線框1中應該接______傳感器，開關S閉合前，要把滑動變阻器的阻值調到______（選填“最大”或“最小”）。
小題2:實驗室里備用的定值電阻有以下幾種規格：

A．5Ω，5W

B．18Ω，2W

C．20Ω，5W

D．100Ω，25W

實驗時R₀應選用上述定值電阻中的____（填字母代號）較好。
小題3:改變滑動變阻器的觸點位置，記錄幾組不同的電壓、電流值，利用本實驗的DIS軟件，點擊“直線擬合”，得到如圖所示的U~I圖線，則電池的電動勢為____V，內電阻r=____Ω。

Answer 1

小題1:電壓（1分），最大（1分）
小題2:C
小題3:9.5（1分），5

分析：（1）測電源電動勢與內在實驗中，電壓傳感器應并聯接入電路，測路端電壓，電流傳感器應串聯接入電路，測電路電流．
（2）只有保護電阻接入電路時，電路電流不能超過電源允許的最大電流，同時保證保護電阻消耗的功率不能超過自身的額定功率．
（3）電源的U-I圖象與縱軸的交點是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是電源的內阻．
解：（1）由電路圖可知，虛線框1并聯在電源兩端，1是電壓傳感器；開關S閉合前，要把滑動變阻器的阻值調到最大；
（2）為保證電流不超過電源的最大輸出電流，保護電阻約為R₀===18Ω；
A、電阻為5Ω，電阻阻值太小，故A錯誤；
B、接入電路時的功率為P=I²R=0.5²×18=4.5W＞2W，功率超過電阻的額定功率，故B錯誤；
C、接入電路時的功率為P=I²R=0.5²×20=5W，符合要求，故C正確；
D、保護電阻起到保護電路的作用即可，阻值不能太大，100Ω電阻阻值太大，電路電流太小，不利于多次測量，故D錯誤；故選C．
（3）由U-I圖象可知，電源電動勢是9.5V，電源內阻r===5Ω．
故答案為：（1）電壓，最大；（2）C；（3）9.5，5．