Question

7．某同學(xué)從下列器材中選擇了一部分，用來測量一舊的層疊電池的電動勢（4V左右）和內(nèi)電阻（估計(jì)6Ω左右）．
多用電表（電流檔有250mA、500mA等量程，這兩個量程對應(yīng)的內(nèi)阻分別為5Ω和2Ω）電壓表V₁（量程3V，內(nèi)阻3KΩ）
電壓表V₂（量程1.5V，內(nèi)阻1KΩ）
滑動變阻器R₁（最大阻值100Ω，額定電流1A）
滑動變阻器R₂（最大阻值2KΩ，額定電流1A）
開關(guān)和導(dǎo)線若干最終測得了六組電壓和電流數(shù)據(jù)，描出的點(diǎn)如圖2所示．
（1）在圖1的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（使用多用電表的電流檔測電流時，電路中用符號“黑--紅”表示，其中的黑與紅分別表示的是多用電表的黑表筆和紅表筆．所選電流檔的量程為500mA，所選滑動變阻器為R₁（填“R₁”或“R₂”）；
（2）實(shí)驗(yàn)過程中若電壓表V₁的示數(shù)為1.5V，此時電壓表V₂的示數(shù)應(yīng)為0.5V；
（3）圖2是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時畫出的電源路端電壓與通過電源的電流的圖象，他把各組數(shù)據(jù)描出的點(diǎn)直接用折線連了起來，請糾正他存在的問題，畫出正確的圖線，由圖象求出電源的電動勢為4.1V，內(nèi)電阻為6.4Ω．

Answer 1

分析 （1）由題意可明確電路結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)原理，從而確定電表的選擇并明確電路圖的確定；
（2）由串聯(lián)電路的規(guī)律可求得電壓表V₂的示數(shù)；
（3）由閉合電路歐姆定律可確定表達(dá)式，再由圖象的性質(zhì)可求得電源的內(nèi)阻及電動勢．

解答 解：（1）由題意可知，電源電動勢為4V，單個電壓表無法使用，故應(yīng)將兩電壓表串聯(lián)使用；電路如圖所示；
內(nèi)阻約為6Ω；故最大電流約為$\frac{4}{6}$A；故多用電表應(yīng)選擇500mA檔；因電源內(nèi)阻較小，故滑動變阻器不能選擇2kΩ的電阻；應(yīng)選擇總阻值較小的R₁；
（2）V₁的示數(shù)為1.5V，故電壓表V₂的示數(shù)為：$\frac{1.5}{3000}×1000$=0.5V；
（3）由U=E-Ir可知，U-I圖象應(yīng)為一次函數(shù)；故不能畫成折線；故應(yīng)將各點(diǎn)用直線連接，不在直線上的點(diǎn)可以舍去；如圖所示；
由圖可知，電動勢E=4.1V；內(nèi)阻r=$\frac{4.1-1.2}{0.45}$=6.4Ω；
故答案為：（1）如圖所示；（2）500mA；R₁；（2）0.5；（3）如圖所示；4.1；6.4．

點(diǎn)評 本題考查閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，要注意正確分析實(shí)驗(yàn)原理，認(rèn)真分析電路結(jié)構(gòu)，再由數(shù)學(xué)規(guī)律可求得電動勢和內(nèi)電阻．