Question

5．在測定一組干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材，
（A）待測的干電池
（B）電流傳感器1
（C）電流傳感器2
（D）定值電阻R₀（3kΩ）
（E）滑動(dòng)變阻器R（0-20Ω，3A）
（F）開關(guān)和導(dǎo)線若干
某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓傳感器，但給出了兩個(gè)電流傳感器，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路完成實(shí)驗(yàn)．

（1）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，該同學(xué)將滑動(dòng)變阻器R的滑片P向左滑動(dòng)，則電流傳感器1的示數(shù)將變大（選填“變大”或“變小”）．
（2）該同學(xué)利用測出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流傳感器1的示數(shù)，I₂為電流傳感器2的示數(shù)，且I₁的數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于I₂的數(shù)值），如圖乙所示．則由圖線可得被測電池的電動(dòng)勢E=4.5V，內(nèi)阻r=1.5Ω．
（3）若將圖線的縱坐標(biāo)改為I₁R₀，則圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)的物理含義即為電動(dòng)勢的大�。�

Answer 1

分析 （1）分析電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)閉合電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的規(guī)律可得出示數(shù)的變化；
（2）由閉合電路歐姆定律可得出與題目中給出儀器有關(guān)的表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)規(guī)律可得出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．
（3）若圖象縱坐標(biāo)為路端電壓，則圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢；

解答 解：（1）由圖可知，滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，接入電阻增大，總電阻增大，總電流減小，內(nèi)壓減小，路端電壓增大，故R₀中的電流增大；
（2）由閉合電路歐姆定律可得：E=I₁R₀+I₂r，I₁=-$\frac{r}{{R}_{0}}$I₂+$\frac{E}{{R}_{0}}$，
由數(shù)學(xué)知可得：圖象中的k=-$\frac{r}{{R}_{0}}$；b=$\frac{E}{{R}_{0}}$，以
由圖可知：與縱軸截距b=0.0015；k=-0.0005，
電源電動(dòng)勢：E=bR₀=3×1.5=4.5V；r=-kR₀=0.0005×3000=1.5Ω；
（3）由以上分析可知，若圖象縱坐標(biāo)改為路端電壓，即I₁R₀，則圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢；
故答案為：（1）變大；（2）4.5；1.5；（3）I₁R₀

點(diǎn)評 本題要注意電路中采用的是傳感器安安法測電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，其本質(zhì)就是用其中的表頭改裝電壓表；要明確改裝原理，根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律進(jìn)行分析求解．