Question

11．某同學要測量一節(jié)干電池的電動勢和內電阻．他根據老師提供的以下器材，畫出了如圖1所示的原理圖．
①電壓表V（量程3V．內阻Rv約為l0kΩ）  
②電流表G（量程3mA，內阻Rg=l00Ω）
③電流表A（量程3A，內阻約為0.5Ω）    
④滑動變阻器R₁（0～20Ω，2A）
⑤滑動變阻器R_2（ 0～500Ω，1A）    
⑥定值電阻R₃=0.5Ω
⑦開關S和導線若干

（1）該同學發(fā)現電流表A的量程太大，于是他將電流表G與定值電阻R₃并聯，實際上是進行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對應的量程是0.60A．（保留兩位有效數字）
（2）為了能準確地進行測量，同時為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是④（填寫器材編號）
（3）該同學利用上述實驗原理圖測得數據，以電流表G讀數為橫坐標，以電壓表V讀數為縱坐標繪出了如圖2所示的圖線，根據圖線可求出電源的電動勢E=1.50V．電源的內阻r=1.0Ω．（保留兩位有效數字）

Answer 1

分析 ②根據并聯電路的特點求解改裝后的電流表對應的量程；
③為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；
④根據電流表G讀數與改裝后電流表讀數的關系，由閉合電路歐姆定律求出電源的電動勢和內阻．

解答 解：（1）改裝后電流表量程：I=I_g+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{3}}$=0.003+$\frac{0.003×100}{0.5}$A=0.60A；
③為使電路中電流較大，并且方便調節(jié)，故實驗中應選用的滑動變阻器是阻值范圍較小的④：R₁．
④由上可知，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=1.50V．
圖線的斜率大小k=r，由數學知識知：k=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.50-1.1}{2.0×200×1{0}^{-3}}$=1.0，則電源的內阻為：r=k=1.0Ω
故答案為：（1）0.60；（2）④；（3）1.0．

點評 本題考查測量電源的電動勢和內電阻的實驗，采用改裝的方式將表頭改裝為量程較大的電流表，再根據原實驗的研究方法進行分析研究，注意數據處理的方法．