Question

為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻，現(xiàn)準備了下列器材：

①待測干電池E（電動勢約1.5V，內阻約為1.0Ω）

②電流表G（滿偏電流3.0mA，內阻為10Ω）

③電流表A（量程0～0.60A，內阻約為0.10Ω）

④滑動變阻器R₁（0～20Ω，2A）

⑤滑動變阻器R₂（0～1000Ω，1A）

⑥定值電阻R₃=990Ω

⑦開關和導線若干

（1）為了能盡量準確地進行測量，也為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是R₁（填儀器字母代號）；

（2）請在圖甲所示的方框中畫出實驗電路原理圖，并注明器材的字母代號；

（3）圖乙所示為某同學根據(jù)正確的電路圖做出的I₁﹣I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），由該圖線可求出被測干電池的電動勢E=   V，內電阻r=   Ω．

Answer 1

考點：測定電源的電動勢和內阻．

專題：實驗題．

分析：（1）由題目中給出的信息可知干電池的電動勢以及內電阻，根據(jù)滑動變阻器的作用可以得出應選擇的滑動變阻器；

（2）根據(jù)本實驗中的實驗原理可知實驗方法，再結合實驗中給出的儀器可以得出正確的電路圖．

（3）表頭及定值電阻充當電壓表使用，則由閉合電路歐姆定律可得出表達式，由圖象結合表達式可得出電動勢和內電阻．

解答：  解：（1）干電池的內阻比較小，為了調節(jié)方便選取阻值比較小的滑動變阻器即④；

（2）測量電動勢和內電阻需要有電壓表和電流表；但題目中只給出兩個電流表，我們可以把內阻已知的電流表和定值電阻串聯(lián)改裝成一個電壓表．

電源內阻較小，為了減小誤差采取電流表外接，故設計實驗原理圖如圖所示：

（3）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=﹣

由圖可知，圖象與縱坐標的交點為1.45mA，

則有：1.45mA=；

解得E=1.45V；

由圖象可知，圖象的斜率為：0.9×10^﹣3，由公式得圖象的斜率等于，

故=0.9×10^﹣3；

解得r=0.90Ω．

故答案為：（1）R₁；（2）如圖（3）1.45；0.90．

點評：正確選擇儀器是電學實驗的經常考查的考點；

本題為測量電源的電動勢和內電阻的實驗的變形，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．