Question

3．用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，所給的器材有 
A．電壓表V：0-10V
B．電流表A：0-0.6A
C．滑動(dòng)變阻器R₁（總阻值20Ω）
D．定值電阻R₂（阻值10Ω）
E．定值電阻R₃（阻值4Ω）
F．定值電阻R₄（阻值3Ω）
G．單刀雙擲開關(guān)S和導(dǎo)線若干
（1）根據(jù)以上器材，在誤差盡可能小的情況下，組成一個(gè)測(cè)量電路，畫出測(cè)量電路的原理圖（要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)出）
（2）用已知的量和實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的量標(biāo)示待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=$\frac{{I}_{1}{I}_{2}（{R}_{3}-{R}_{4}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$，內(nèi)阻r=$\frac{{I}_{1}{R}_{3}-{I}_{2}{R}_{4}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意可明確實(shí)驗(yàn)中的電路及儀表選擇，注意電表的量程是否可用；
（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖，利用閉合電路歐姆定律列式，聯(lián)立可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由于電壓表量程過大，故不能使用電壓表進(jìn)行測(cè)量；因此本實(shí)驗(yàn)可以采用伏阻法；由于電池電動(dòng)勢(shì)只有1.5V，而電流表量程為0.6A，故選用EF兩電阻分別與電流表串聯(lián)測(cè)電流的方法；故原理圖如圖所示；

（2）由閉合電路歐姆定律可知：
E=I₁（R₃+r）
E=I₂（R₄+r）
聯(lián)立解得：
E=$\frac{{I}_{1}{I}_{2}（{R}_{3}-{R}_{4}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；
r=$\frac{{I}_{1}{R}_{3}-{I}_{2}{R}_{4}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$
故答案為：（1）如圖所示；（2）$\frac{{I}_{1}{I}_{2}（{R}_{3}-{R}_{4}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；$\frac{{I}_{1}{R}_{3}-{I}_{2}{R}_{4}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要注意正確理解題意，找出最合理的實(shí)驗(yàn)方法．