許敬川
(天津市耀華中學 天津 300040)
在學校高三校一模的物理試卷中,出了一道電學實驗題,筆者發現該題所給圖形不完全符合題目的限制條件,并且該題很經典,在很多資料上都出現過,筆者決定通過本文加以勘誤.
現有一特殊的電池,其電動勢E約為9V,內阻r在35~55Ω范圍,最大允許電流為50mA.為測定這個電池的電動勢和內阻,某同學利用如圖1的電路進行實驗.圖1中電壓表的內電阻很大,對電路的影響可以不計;R為電阻箱,阻值范圍為0~9 999 Ω;R0是定值電阻.

圖1
(1)實驗室備有的定值電阻R0有以下幾種規格,本實驗應選用
A.10Ω,2.5W B.50Ω,1.0W
C.150Ω,1.0W D.1 500Ω,5.0W
(2)根據圖2所作出的圖像求得該電池的電動勢E 為______V,內電阻r 為______Ω.
答案:(1)選項C;(2)10V,46~50Ω.

圖2
分析:因為要起到保護電源的作用,所以


其中k為圖線的斜率.
錯誤分析:以上計算可知R總min≈180Ω,又r在35~55Ω范圍內,取r上限為55Ω,所以

顯然,圖2的橫軸數據完全不在題目限制的范圍內.
勘誤:嘗試對橫、縱坐標做相應的修改,如圖3所示.

圖3
在這種情況下,不但橫軸與縱軸的取值范圍完全符合題目要求(圖中兩端虛線是取不到的范圍),而且按照上述方法計算得E=10V,r≈48Ω,也完全在題目要求的范圍內.希望以后大家在命制電學實驗題時一定要注意各電學物理量要求的條件是否都滿足了,實驗給出數據和條件是否匹配.