Question

10．小勇為了測量一電池的電動勢（約為4V）和內阻（約為6Ω），設計了如圖所示的電路，實驗室提供的器材中電流表有兩量程（0～250mA、內阻5Ω；0～500mA、內阻2Ω）；電壓表V₁內阻約為3kΩ、量程0～3V；電壓表V₂內阻為1kΩ、量程0～1.5V；兩個滑動變阻器的最大阻值分別為R₁=100Ω、R₂=2kΩ．請根據(jù)所設計的電路回答下列問題：
（1）電流表應選0～500mA（填“0～250mA”或“0～500mA”）量程，滑動變阻器應選R₁（填“R₁”或“R₂”）．
（2）在其中一次操作中，電壓表V₁的讀數(shù)為1.5V，則電路的路端電壓為2V．
（3）為了精確地測出該電動勢和內阻，通過調節(jié)滑動變阻器得到了多組數(shù)據(jù)，在利用圖象處理數(shù)據(jù)時，為了能直觀地反應相關物理量，則應作出U-I圖象．（U表示電壓、I表示通過電源的電流，R表示滑動變阻器接入電路的電阻）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)已知電動勢和內電阻可求得電流，即可分析電流表； 根據(jù)實驗安全和準確性原則可明確滑動變阻器的使用；
（2）根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可求得電路中的路端電壓；
（3）根據(jù)電路結構分析實驗中可讀出的數(shù)據(jù)，再根據(jù)圖象的性質分析應如何處理數(shù)據(jù)．

解答 解：（1）電源的電動勢為4V，內阻約為6Ω；則最大電流約為：I_m=$\frac{4}{6}$A； 故電流表應選擇500mA量程；
由于內阻較小，為了有效控制，電流表應選用較小的R₁；
（2）兩電壓表串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知，U₂=$\frac{1}{3}×1.5$=0.5V； 故路端電壓為U=1.5+0.5=2V；
（3）由于實驗中測出了電路端電壓和電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，U=E-Ir； 故應作出U-I圖象分析即可直觀地反應相關物理量；
故答案為：（1）0～500mA； R₁； （2）2； （3）U-I．

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，要注意明確實驗原理，能根據(jù)數(shù)據(jù)處理的方法進行分析．