Question

9．在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
A．待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω）
B．電流表A₁（量程0-3mA，內(nèi)阻R_g1=10Ω）
C．電流表A₂（量程0-0.6A，內(nèi)阻R_g2=0.1Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0-20Ω，10A）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0-200Ω，1A）
F．定值電阻R₀（990Ω）
G．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是b圖；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D（填寫(xiě)器材名稱前的字母序號(hào)），這是因?yàn)槿暨x另一個(gè)變阻器，在變阻器滑片調(diào)節(jié)的大部分范圍內(nèi)，電流表A₂讀數(shù)太小，電流表A₁讀數(shù)變化不明顯
（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表A₁的示數(shù)，I₂為電流表A₂的示數(shù)），為了簡(jiǎn)化計(jì)算，該同學(xué)認(rèn)為I₁遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于I₂，則由圖線可得電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.8Ω．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）將電流表G串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測(cè)量和誤差的減小．
（2）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識(shí)求出I₁和電源兩端電壓U的關(guān)系，根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)求出電動(dòng)勢(shì)，由與橫軸的交點(diǎn)可得出路端電壓為某一值時(shí)電流，則可求得內(nèi)阻．

解答 解：（1）上述器材中雖然沒(méi)有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，將電流表G串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．
（a）、（b）兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是b，
因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測(cè)量和誤差的減�。�滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D；若選擇大電阻，則在變阻器滑片調(diào)節(jié)的大部分范圍內(nèi)，電流表A₂讀數(shù)太小，電流表A₁讀數(shù)變化不明顯
（2）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識(shí)得
電源兩端電壓U=I₁（990+10）=1000I₁，
根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)得電動(dòng)勢(shì)E=1.47mA×1000Ω=1.47V=1.5V；
由圖可知當(dāng)電流為0.45A時(shí)，電壓為1.1V，則由閉合電路歐姆定律可知：
r=$\frac{1.47-1.1}{0.45}$=0.8Ω；
故答案為：（1 ）b  D； 在變阻器滑片調(diào)節(jié)的大部分范圍內(nèi)，電流表A₂讀數(shù)太小，電流表A₁讀數(shù)變化不明顯；
 （2）1.5，0.8

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，要注意根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析畫(huà)出的對(duì)應(yīng)的圖象進(jìn)行分析并求出電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻； 注意在分析數(shù)據(jù)時(shí)要應(yīng)用電表的改裝原理的內(nèi)容進(jìn)行分析．