Question

【題目】某同學對紐扣鋰電池的特性進行了實驗探究．該類電池的內阻約為1 kΩ～5 kΩ，電動勢標稱值為3 V．現有以下實驗器材：

A．電壓表V1：量程3 V，內阻約20 kΩ

B．電壓表V2：量程6 V，內阻約10 kΩ

C．定值電阻1 kΩ

D．定值電阻20 kΩ

E．滑動變阻器一只(0～50 kΩ)，待測紐扣鋰電池，開關，導線若干．

(1)實驗原理見圖甲，請選擇合適的實驗器材，在圖中的小虛線框里標出所選取的器材編號_______．

(2)該同學測量出路端電壓U和干路電流I，作出UI曲線如圖乙，可知電池的短路電流是________ mA，電動勢是________ V，內阻為________ kΩ.

(3)當路端電壓為1.5 V時，負載消耗的電功率為________ mW.

Answer 1

【答案】2.64(2.60～2.65均可)2.94(2.90～2.95均可)1.11(1.08～1.15均可)1.94(1.90～1.95均可)

【解析】

（1）因路端電壓大于R兩端的電壓，可用電壓表B測量路端電壓，電壓表A測量R0的電壓；
（2）根據閉合電路歐姆定律得電壓U與電流I的表達式，結合圖象的數學意義，可得到該電池的短路電流，求得電動勢和內阻；
（3）當路端電壓為1.5V時，由圖象讀出電流，由P=UI求得電源的輸出功率；

（1）圖中，閉合電路中路端電壓大于兩端的電壓，可用電壓表B測量路端電壓，電壓表A測量的電壓，電阻選用定值電阻C足夠，因為電源內阻較大，如圖所示；

（2）根據閉合電路歐姆定律得：，當時，，由圖可知，圖象的縱軸截距大小等于電池的電動勢，故電池的電動勢．
短路時，，則由圖知，短路電流為
圖象的斜率的絕對值等于電池的內阻，則

（3）當路端電壓為時，由圖象讀出電流，由得電源的輸出功率。