高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题 题目答案及解析
稿件来源：高途
高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题题目答案及解析如下，仅供参考！
选修3-1
第二章 恒定电流
2.7 闭合电路的欧姆定律
闭合电路的欧姆定律基本问题
随着$5G$网络的推进，手机的电池也在不断更新，某手机电池制造商近期推出一款新电池。该电池内阻比普通的电池要小，内阻约为几欧。小李同学想要设计一个实验测量该电池电动势和内阻准确值。实验器材有：待测电源（电动势约为$4\;\rm V$，内阻未知），电流表$\rm A$（量程为$0 ∼ 0.6\;\rm A$，内阻忽略不计），保护电阻$R_{0}$（阻值为$4\;\rm \Omega$），滑动变阻器$R$，开关$\rm S$，导线若干。
可供选择器材还有：
$a$．电压表$\rm V$$_{1}$（量程为$0 ∼ 12.0\;\rm V$，内阻为$3\;\rm k\Omega$）
$b$．电压表$\rm V$$_{2}$（量程为$0 ∼ 2.0\;\rm V$，内阻为$1\;\rm k\Omega$）
$c$．定值电阻$R_{1}$（阻值为$1\;\rm k\Omega$）
$d$．定值电阻$R_{2}$（阻值为$4\;\rm k\Omega$）
小李考虑到安全性，设计了如图甲所示的电路图的一部分，请回答下列问题：
电压表应选用 ，定值电阻应选用 ，（填器材前对应的字母序号）。并将甲图的电路图补充完整 ；
$b$；$c$；见解析
"]]由于提供的电压表都不能直接使用，需要将一个电压表和定值电阻串联改装成合适量程的电压表，而电源的电动势约为$4\;\rm V$，电压表应选$\rm V_{2}$与$R_{1}$串联改装成的量程为$0 ∼ 4.0\;\rm V$的电压表，故选：电压表$\rm V_{2}$和定值电阻$R_{1}$。
补充的电路图如图所示
将滑动变阻器$R$接入电路的阻值调到最大，闭合开关$\rm S$，逐渐改变滑动变阻器$R$接入电路的阻值，记录$6$组电压表的示数$U$和对应电流表的示数$I$，建立$U − I$坐标系，将$6$组$(U, I)$数据对应的点标在了坐标系上，如图乙所示，请在坐标系上画出$U − I$的关系图像 ；
见解析
"]]$U − I$关系图像如图所示
根据所画图像可得出待测电源的电动势$E=$ $\;\rm V$，内阻$r=$ $\;\rm \Omega$（结果均保留两位有效数字）。
根据闭合电路欧姆定律得$2U=E − I(r+R_{0})$
整理解得$U=\dfrac{E}{2}-\dfrac{R_{0}+r}{2}I$
所以截距约为$\dfrac{E}{2}=2.05$
即$E=4.1\;\rm V$，由图线得斜率为$\dfrac{R_{0}+r}{2}=\dfrac{2.05}{0.6}$
解得内阻约为$r=2.8\;\rm \Omega$。
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