Question

6．某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．
實驗室提供以下器材：
電壓表V（量程3V，內(nèi)阻R_V=10kΩ）；
電流表G（量程3mA，內(nèi)阻R_g=100Ω）；
電流表A（量程3A，內(nèi)阻約為0.5Ω）；
滑動變阻器R₁（阻值范圍0～10Ω，額定電流2A）；
滑動變阻器R₂（阻值范圍0～100Ω，額定電流1A）；
定值電阻R₀=0.5Ω；
開關(guān)S、導(dǎo)線若干．
（1）為了測量準確、操作方便，應(yīng)選用滑動變阻器R₁（填寫器材的符號）．
（2）該同學(xué)沒有選用電流表A的原因是量程與被測電流值相比較太大．
（3）該同學(xué)測得有關(guān)數(shù)據(jù)后，以電流表G讀數(shù)I為橫坐標，以電壓表V讀數(shù)U為縱坐標作出了如圖丙所示的圖象，根據(jù)圖象求得電源的電動勢E=1.48V，電源的內(nèi)阻r=0.84Ω．（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗原理和方法以及實驗安全和準確性原則可明確滑動變阻器的選擇，同時明確滑片的位置；
（2）明確電路結(jié)構(gòu)求出電流大��；根據(jù)閉合電路歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)函數(shù)表達式與圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻，
（3）分析電表內(nèi)阻的影響，根據(jù)圖象法分析實驗誤差．

解答 解：（1）因是電源內(nèi)阻較小，故為了控制方便，應(yīng)選用滑動變阻器總電阻較小的R₁；
（2）只有一節(jié)干電池，而電流表的量程為3A，可知電流表的量程太大，讀數(shù)的誤差會比較大．
（3）由改裝原理可知：I=Ig+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{0}}$=0.003+$\frac{0.003×100}{0.5}$=0.603A； 故可認為改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍，圖象的縱截距b等于電源的電動勢，由圖讀出電源的電動勢為：E=1.48V．
圖線的斜率大小k=r，由數(shù)學(xué)知識知：k=$\frac{1.48-1.06}{2.5×200×1{0}^{-3}}$=0.84，則電源的內(nèi)阻為：r=k=0.84Ω；
故答案為：（1）R₁；（2）量程與被測電流值相比較太大；（3）1.48；0.84（0.84～0.90之間都給分）

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗原理以及數(shù)據(jù)的處理方法，要注意明確圖象法的應(yīng)用，能將公式和圖象結(jié)合起來進行分析，從而利用數(shù)據(jù)規(guī)律求出電動勢和內(nèi)電阻．