Question

（2013?合肥模擬）某同學用如圖1所示的實驗電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻，備有下列器材：

A．待測干電池
B．電流表G（滿偏電流1mA，內阻Rg=1OΩ）
C．電阻箱R，阻值范圍為0?9999Ω
D．定值電阻R₁（阻值1990Ω）
E．定值電阻R₂（阻值2990Ω）
F．開關與導線若干
（1）根據(jù)題目提供的實驗器材，圖中R₀應選用

R₁

；
（2）某次調節(jié)后，電阻箱面板示數(shù)如圖2所示，讀得電阻值是

4.6

Ω
（3）多次調節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R 和對應的電流表示數(shù)I，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖3所示的圖線，則由圖線可以得到被測干電池的電動勢E=

1.5

V，內阻r=

1.0

Ω．（結果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）將電流表G串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．因為電源的電動勢較小，所以R₀應該采用定值電阻R₁．
（2）電阻箱各旋鈕示數(shù)與其倍率的乘積之和是電阻箱的示數(shù)．
（3）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識求出電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R的關系，根據(jù)圖象與縱軸的交點和斜率則可求得電動勢和內阻．

解答：解：（1）將電流表G串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．因為電源的電動勢大約是1.5V，可以把電流表改裝成2V的電壓表，電流表G需要串聯(lián)的電阻阻值R=

U

Ig

-R_g=

2

0.001

-10=1900Ω，因此電阻R₀應該采用定值電阻R₁．
（2）由圖示電阻箱可知，其示數(shù)為：4×1Ω+6×0.1Ω=4.6Ω．
（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：
I（R₀+R_g）=E-

(R0+Rg)I

R

r，

1

I

=

2000

E

+

2000r

E

1

R

，
由圖可知，將電流單位mA轉換成A，圖象與縱坐標的交點為1.34×10³A^-1，
所以有：1.34×10³A^-1=

2000

E

，解得：E≈1.5V；
由圖象可知，圖象的斜率：k=

△ 1 I

△ 1 R

=

2000-1340

0.5

=1320，
由于k=

2000r

E

，則電源內阻r=

kE

2000

=

1320×1.5

2000

≈1.0Ω；
故答案為：（1）R₁；（2）4.6；（3）1.5；1.0．

點評：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．