Question

移動(dòng)電話已成為現(xiàn)代人及時(shí)便捷進(jìn)行溝通的工具．但有時(shí)人們?cè)谛枰��?lián)系時(shí)卻發(fā)現(xiàn)電池沒(méi)電的情況，因此研究高性能、大容量的超長(zhǎng)待機(jī)的鋰離子電池，是擺在移動(dòng)電話制造商面前的重要課題．
鋰離子電池相當(dāng)于一個(gè)直流電源，下圖是某公司生產(chǎn)的型號(hào)為SGH-D508的移動(dòng)電話的鋰電池的銘牌．這種移動(dòng)電話在正常待機(jī)時(shí)，流過(guò)電池的電流約為80mA，通話時(shí)電流約為150mA．

某同學(xué)想比較精確的測(cè)出該鋰電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，他通過(guò)查閱資料了解到一般鋰電池的內(nèi)阻在零點(diǎn)幾歐到幾歐之間．實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：
A．電壓表v₁，量程1.0v，內(nèi)阻未知；
B．電壓表v₂，量程5.0v，內(nèi)阻未知；
C．電流表A₁，量程200mA，內(nèi)阻r₁=2.0Ω；
D．電流表A₂，量程0.6A，內(nèi)阻r₂約為0.5Ω．滑動(dòng)變阻器，阻值變化范圍為0-10Ω；
F．滑動(dòng)變阻器，阻值變化范圍為0-100Ω；
G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線（該導(dǎo)線可以與鋰電池方便的連接）若干；
H．學(xué)生電源
（1）為能較準(zhǔn)確地測(cè)得電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，除鋰電池外，上述器材中應(yīng)該選擇

BCFG

（填器材序號(hào)字母）．
（2）請(qǐng)利用所選器材，在右上側(cè)虛線框中畫(huà)出測(cè)量電路圖．
（3）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I₁時(shí)，電壓表讀數(shù)為U₁；當(dāng)電流表讀數(shù)為I₂時(shí)，電壓表讀數(shù)為U₂．則E和r的計(jì)算公式為：E=

U2I1-U1I2

I1-I2

；r=

U2-U1

I1-I2

-r₁

．

Answer 1

分析：（1）找出必須用到的器材，根據(jù)電壓值及實(shí)驗(yàn)中的基本要求可以選取電流表及電壓表；
（2）電源內(nèi)阻很小，故采用電流表外接．
（3）根據(jù)兩次試驗(yàn)數(shù)據(jù)由閉合電路歐姆定律可得出電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)電阻的表達(dá)式．

解答：解：（1）根據(jù)鋰電池的電壓約為3.7V選擇電壓表B，這種移動(dòng)電話在正常待機(jī)時(shí)，流過(guò)電池的電流約為80mA，通話時(shí)電流約為150mA選擇電流表C，根據(jù)鋰電池的電動(dòng)勢(shì)及通話電流可知，通話時(shí)電路中的電阻為50Ω，故選滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為0～100Ω，選F，還需要G．
故選：BCFG
（2）測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的時(shí)候，由于電源的內(nèi)阻是很小的，為了減小內(nèi)阻的測(cè)量誤差，我們選用的是電流表的外接法，電路如圖所示．

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E=U₁+I₁r
E=U₂+I₂r
解得：E=

U2I1-U1I2

I1-I2

；r=

U2-U1

I1-I2

故答案為：（1）BCFG（2）見(jiàn)圖（3）

U2I1-U1I2

I1-I2

；r=

U2-U1

I1-I2

．

點(diǎn)評(píng)：電學(xué)實(shí)驗(yàn)中選擇儀表是常見(jiàn)的一種題型，要求學(xué)生能按照安全性和準(zhǔn)確性的要求進(jìn)行分析，先確定出必須用到的器材，再去根據(jù)題目中給出的條件去判斷電流表和電壓表．要能根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻．