Question

19．有一層疊電池，它的電動(dòng)勢(shì)E約為9v，內(nèi)阻r約50Ω，允許輸出的最大電流為50mA，為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供有以下器材可供選擇：

器材	符號(hào)	規(guī)格
理想電壓表		測(cè)量范圍0-15V
電流表		測(cè)量范圍0-1mA，內(nèi)阻r1=100Ω
電流表		測(cè)量范圍0-0.6mA，內(nèi)阻r2=0.01Ω
滑動(dòng)變阻器	R	總電阻約1kΩ
定值電阻	R0	電阻R0=5
開關(guān)（K）一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）為能測(cè)多組數(shù)據(jù)并有較高的準(zhǔn)確程度，在虛線方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，圖中各元件要用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出．
（2）根據(jù)兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求出E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$、r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{21（{I}_{2}-{I}_{1}）}$（用已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示）；式中各符號(hào)的意義是U₁、U₂為電壓表示數(shù)； I₁、I₂為電流表示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）分析給出的儀表，明確各電表的量程是否恰好； 再根據(jù)改裝原理可明確對(duì)應(yīng)的接法；
（2）根據(jù)裝裝原理明確干路電流；再根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，聯(lián)立即可求解．

解答 解：電源電動(dòng)勢(shì)為9V，故采用15V量程的電壓表可以準(zhǔn)確測(cè)量，最大電流為50mA，而電流表量程偏小，為了準(zhǔn)確測(cè)量，將定值電阻與內(nèi)阻較大的A₁并聯(lián)以測(cè)量較大電流；
故電路圖如圖所示；
（2）根據(jù)改裝原理可知，干路電流I=I_g+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{0}}$=1+$\frac{100}{5}$=21mA，故改裝后的電流值是電流表示數(shù)的21倍； 則設(shè)兩組數(shù)據(jù)分別為：U1、I1和U2、I2；
則由閉合電路歐姆定律可知：
E=U₁+21I₁r
E=U₂+21I₂r
聯(lián)立解得：E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$； r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{21（{I}_{2}-{I}_{1}）}$；
其中U₁、U₂為電壓表示數(shù)； I₁、I₂為電流表示數(shù)
故答案為：（1）如圖所示； （2）$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$； $\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{21（{I}_{2}-{I}_{1}）}$； U₁、U₂為電壓表示數(shù)； I₁、I₂為電流表示數(shù)

點(diǎn)評(píng) 本題考查電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道通過改裝來滿足實(shí)驗(yàn)要求，同時(shí)注意根據(jù)方程法求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．