Question

16．為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供了下列器材：
A．待測干電池（電動勢E約為1.5V，內(nèi)阻r不超過1.5Ω）
B．電流表（量程0～2mA，內(nèi)阻R_G=10Ω）
C．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻R_A約為0.1Ω）
D．滑動變阻器R₁（0～20Ω，10A）
E．滑動變阻器R₂（0～100Ω，1A）
F．定值電阻R₃=990Ω
G．開關、導線若干

（1）請在以上提供的器材中選擇所需器材設計測量電路，在圖1中的虛線框內(nèi)補畫出完整的電路原理圖．（要求在電路圖中標明所使用器材）
（2）根據(jù)合理的設計電路測量數(shù)據(jù)，電流表的示數(shù)記為I₂，電流表的示數(shù)記為I₁，某同學測出了6組I₁，I₂的數(shù)據(jù)，并已描繪出如圖2所示的I₁和I₂的關系圖線．則：
①I₁，I₂關系式為I₁=$\frac{E}{{R}_{g}+{R}_{3}}-\frac{{I}_{2}}{{R}_{g}+{R}_{3}}r$．（用題中所給字母表示）
②根據(jù)已描繪出的圖線，可得出被測干電池的電動勢為1.48V，內(nèi)阻為0.80Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)給出的儀表及實驗原理可得出實驗電路圖；
（2）由作出的U-I圖可知，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示內(nèi)阻．

解答 解：（1）由題意可知，本實驗中沒有給出電壓表，故應采用電流表G與定值電阻串聯(lián)后充當電壓表使用；故電路圖如圖所示．
（2）①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_g）=E-I₂r
即：${I}_{1}=\frac{E}{{R}_{g}+{R}_{3}}-\frac{{I}_{2}}{{R}_{g}+{R}_{3}}r$，
${I}_{1}=\frac{E}{1000}-\frac{{I}_{2}r}{1000}$
②由圖可知，圖象與縱坐標的交點為1.48mA，
則有：1.48mA=$\frac{E}{1000}$，解得E=1.48V．
由圖象可知，圖象的斜率為：0.8×10^-3，由公式得圖象的斜率等于$\frac{r}{1000}$，解得r=0.80Ω．
故答案為：（1）如圖所示，（2）①$\frac{E}{{R}_{g}+{R}_{3}}-\frac{{I}_{2}}{{R}_{g}+{R}_{3}}r$，②1.48，0.80．

點評 正確選擇儀器是電學實驗的經(jīng)�？疾榈目键c；本題為測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗的變形，注意由于沒有電壓表，本實驗中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表，再根據(jù)原實驗的研究方法進行分析研究．