Question

6．在測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，備有下列器材：
A．待測干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為4Ω）
B．電壓表V₁（量程0～2V，內(nèi)阻約為2000Ω）
C．電壓表V₂（量程0～6V，內(nèi)阻約為6000Ω）
D．電阻箱R₁（最大電阻99.9Ω，額定電流1A）
E．滑動變阻器R₂（最大電阻20Ω，額定電流2A）
F．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

（1）為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選擇B（填寫器材前面的字母），電阻箱或滑動變阻器應(yīng)選擇D（填寫器材前面的字母）．
（2）請在圖1所給虛線框內(nèi)畫出利用所選器材測干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖．
（3）某同學(xué)在實驗中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，在坐標(biāo)紙上作出了如圖2所示圖線．由圖線得出：干電池的電動勢E=1.4V，內(nèi)阻r=3.3Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）實驗中要能保證安全和準(zhǔn)確性，根據(jù)干電池的電動勢可選出電壓表；本實驗中采用電壓表及電阻箱測量電動勢和內(nèi)電阻；故只能選用電阻箱；
（2）本實驗應(yīng)采用電阻箱和電壓表聯(lián)合測量，由實驗原理可得出電路原理圖；
（3）由原理利用閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由數(shù)學(xué)關(guān)系可得出電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由題意可知，電源電動勢為1.5V，則電壓表應(yīng)選B；
由于題目中沒有給出電流表，故只能用電阻箱和電壓表配合，故只能選取電阻箱；故選D；
（2）本實驗中采用伏阻法測量，故將電阻箱串聯(lián)在電源兩端，電壓表并聯(lián)，原理圖如下圖；

（3）由閉合電路歐姆定律可知，U=$\frac{E}{R+r}$，變形得：$\frac{1}{R}$=$\frac{E}{r}$$\frac{1}{U}$$\frac{1}{r}$，
由圖象圖象的截距表示內(nèi)電阻的倒數(shù)，故r=$\frac{10}{3}$=3.3Ω；
斜率等于k=$\frac{E}{r}$=$\frac{0-（-0.3）}{0.7}$=$\frac{3}{7}$，
解得：E=1.4 V
故答案為：（1）B，D；（2）如圖所示；（3）1.4，3.3．

點評 本題為設(shè)計性實驗，在解題時應(yīng)注意明確實驗的原理；并且要由實驗原理結(jié)合閉合電路歐姆定律得出表達(dá)式，由圖象得出電動勢和內(nèi)電阻．