Question

9．某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中的電池進(jìn)行更換時(shí)發(fā)現(xiàn)，表內(nèi)除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個(gè)方形的電池（層疊電池）．為了測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材：
A．電流表A₁（滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω）；
B．電流表A₂（0～0.6～3A，內(nèi)阻未知）；
C．滑動(dòng)變阻器R₀（0～100Ω，1A）；
D．定值電阻R（阻值990Ω）；
E．開關(guān)與導(dǎo)線若干．

①請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)電路，將電路圖畫在如圖1的方框內(nèi)，并標(biāo)出器材相應(yīng)的符號(hào)
②根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出多組數(shù)據(jù)并繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表A₁的示數(shù)，I₂為電流表A₂的示數(shù)），則由圖線可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=9.0V，內(nèi)阻r=10Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 由原理圖將電流表A₂與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表A₁與定值電阻R串聯(lián)，注意開關(guān)應(yīng)能控制整個(gè)電路；
表頭及定值電阻充當(dāng)電壓表使用，則由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由圖象結(jié)合表達(dá)式可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；

解答 解：（1）由題意可知，本實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有電壓表，故將已知內(nèi)阻的電流表A₂與定值電阻串聯(lián)充當(dāng)電壓表，電流表A₁與定值電阻R串聯(lián)即可．如圖所示；

（2）表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：
I₁（R₃+R_A）=E-I₂r
即：I₁=$\frac{E}{1000}$-$\frac{{I}_{2}r}{1000}$；
由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為9.0mA，
則有：9.0mA=$\frac{E}{1000}$；
解得E=9.0V；
由圖象可知，圖象的斜率為：10×10^-3，由公式得圖象的斜率等于$\frac{r}{1000}$，
故$\frac{r}{1000}$=10×10^-3；
解得r=10Ω．
故答案為：
（1）原理圖如圖
（2）9.0，10．

點(diǎn)評(píng) 本題為測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)的變形，注意由于沒(méi)有電壓表，本實(shí)驗(yàn)中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表，再根據(jù)原實(shí)驗(yàn)的研究方法進(jìn)行分析研究．