Question

4．某同學將銅片和鋅片插入水果中制成一個“水果電池”，該同學利用下列所給器材測量水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r
A．電流表G₁（內(nèi)阻R_g=15Ω，滿偏電流I_g=2mA）
B．電流表G₂（量程20mA，內(nèi)阻約2Ω）
C．滑動變阻器R₁（0～1000Ω）
D．電阻箱R₂ （0～9999.9Ω）
E．待測水果電池（電動勢E約4V，內(nèi)阻r約500Ω）
F．開關S，導線若干
①實驗中用電流表G₁與電阻箱R₂改裝成量程0～4V的電壓表，需串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的阻值為1985Ω的電阻．
②該同學用電流表G₂和改裝成的電壓表測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻，設計了如圖1所示的實驗電路圖．請根據(jù)電路圖，將圖2中的實物連接補充完整．
③接通開關，逐次調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀取電流表示數(shù)I和對應的電壓表的示數(shù)U，記錄了6組數(shù)據(jù)，并在圖中標注出了幾個與測量對應的坐標點，如圖5所示．請你在圖5上把已經(jīng)描繪出的坐標點連成U-I圖線．
④根據(jù)圖3描繪出的圖線可得出水果電池的電動勢E=3.80V，內(nèi)電阻r=470Ω

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路原理進行分析，根據(jù)電表的改裝原理進行分析，明確應接入的電阻；
（2）根據(jù)原理圖明確實物圖；
（3）電源U-I圖象與縱軸交點坐標值是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻．

解答 解：（1）因為電流表內(nèi)阻較小，分擔電壓較小，相對于電源電流表采取內(nèi)接法誤差較小．滑動變阻器采用限流式接法，串聯(lián)在電路中，由于沒有電壓表，用已知內(nèi)阻的G₂與電阻箱串聯(lián)充當電壓表使用；
由串聯(lián)電路規(guī)律可知：4=I_g（R+R_g）；解得：R=1985Ω；
（2）根據(jù)原理圖，依次將各元件連接即可；電路圖如圖．
（3）將各點用直線連接，注意要讓盡量多的點分布在直線上；如下圖

圖象與縱軸的交點為電源的電動勢；E=3.8V；內(nèi)阻r=$\frac{3.8-1.0}{6.0}$×10³=470Ω
故答案為：（1）串聯(lián)；1985；（2）如圖；（3）如圖，3.8，470（4）不可以，因為水果電池的內(nèi)阻太大．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設計實驗電路，要注意結合實驗原理靈活地進行設計；并明確實驗中數(shù)據(jù)處理的方法．