Question

14．某興趣小組想研究電動(dòng)自行車電瓶用久以后性能下降的原因，準(zhǔn)備測(cè)量某電動(dòng)自行車的一塊舊電瓶充滿電后的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．已知該電動(dòng)自行車的一塊電瓶標(biāo)稱電動(dòng)勢(shì)為12V．現(xiàn)利用下列器材來(lái)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)：
A．電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約為2Ω）
B．電流表G（量程500μA，內(nèi)阻R_g=200Ω）
C．守值電阻R₁=29800Ω
D．定值電阻R₂=9800Ω
E．滑動(dòng)變阻器R₃（0～100Ω，1A）
F．開關(guān)S和導(dǎo)線若干

（1）由于缺少電壓表，結(jié)合這塊電瓶標(biāo)稱電動(dòng)勢(shì)，應(yīng)將電流表G和定值電阻C（填序號(hào)）串聯(lián)改裝成電壓表，改裝后的電壓表量程為15V．
（2）興趣小組根據(jù)如圖1所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算得到了6組電壓U和對(duì)應(yīng)電流I的值，如表所示，請(qǐng)你幫助他們?cè)趫D2中作出U-I圖象．

電壓U/V	9.80	9.30	8.70	7.80	7.13	6.42
電流I/A	0.14	0.19	0.26	0.35	0.43	0.50

（3）由圖象可得這塊舊電瓶的電動(dòng)勢(shì)為11.1V，內(nèi)阻為9.5Ω．

Answer 1

分析 由于電瓶電動(dòng)勢(shì)為12V，而電壓表的量程小于12V，所以我們可以通過(guò)串聯(lián)分壓增大電壓表的量程．按照伏安法測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理畫出電路圖．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出U-I圖象．
在U-I圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動(dòng)勢(shì)，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大小．

解答 解：（1）由于電瓶電動(dòng)勢(shì)為12V，而電壓表的量程小于12V，
所以要進(jìn)行電表的改裝，電流表G與$R_1^{\;}$串聯(lián)后量程為U=0.0005×（200+29800）=15V，
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出U-I圖象．

（3）在U-I圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動(dòng)勢(shì)，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大�。�
所以電動(dòng)勢(shì)E=11.1V，內(nèi)阻r=$\frac{△U}{△I}$=9.5Ω
故答案為：（1）如圖（2）如圖
（3）11.1，9.5

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理，要求能根據(jù)公式得出圖象中斜率及截距的含義．在計(jì)算電源的內(nèi)阻的時(shí)候，一定要注意縱坐標(biāo)的數(shù)值是不是從0開始的．