Question

7．測(cè)定一組干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
（A）待測(cè)的干電池（B）電流傳感器1（C）電流傳感器2（D）定值電阻R₀（2000Ω）（E）滑動(dòng)變阻器R（0-20Ω，2A）（F）開關(guān)和導(dǎo)線若干
某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓傳感器，但給出了兩個(gè)電流傳感器，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路完成實(shí)驗(yàn)．

（1）在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，該同學(xué)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)，則電流傳感器1的示數(shù)將變大（選填“變大”或“變小”）．
（2）該同學(xué)利用測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流傳感器1的示數(shù)，I₂為電流傳感器2的示數(shù)，且I₂的數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于I₁的數(shù)值），如圖乙所示．則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω．
（3）若將圖線的縱坐標(biāo)改為I₁R₀，則圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)的物理含義即為電動(dòng)勢(shì)的大�。�

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器在電路中應(yīng)起到調(diào)節(jié)電流的作用，滑片P向右滑動(dòng)時(shí) R值減小，電流傳感器1的示數(shù)和電流傳感器2的示數(shù)都變化．
（2）由閉合電路歐姆定律可得出與題目中給出儀器有關(guān)的表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)規(guī)律可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．
（3）若圖象縱坐標(biāo)為路端電壓，則圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器在電路中應(yīng)起到調(diào)節(jié)電流的作用，滑片P向左滑動(dòng)時(shí)R值增大，電流傳感器2的示數(shù)變小，電流傳感器1的示數(shù)變大．
（2）路端電壓：U=I₁R₀=E-I₂r，變形得：I₁=$\frac{E}{{R}_{0}}$-$\frac{r}{{R}_{0}}$I₂；
由數(shù)學(xué)知可得：圖象中的k=$\frac{r}{{R}_{0}}$；b=$\frac{E}{{R}_{0}}$；
由圖可知：b=1.50；k=$\frac{1.35-1.05}{0.9-0.3}×1{0}^{-3}$；
故解得：E=3.0V，r=1.0Ω；
（3）若圖象縱坐標(biāo)改為路端電壓，即I₁R₀，則圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；
故答案為：（1）變大；（2）3（±0.1）；1（±0.1）；（3）I₁R₀．

點(diǎn)評(píng) 本題要注意電路中采用的是傳感器伏安法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，其本質(zhì)就是用其中的表頭改裝電壓表；另外在解題時(shí)要注意一些細(xì)節(jié)，如圖象中的縱坐標(biāo)不是從零開始變化的，并且其單位為mA等，都應(yīng)細(xì)心觀察．