Question

11．測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，備有下列器材：
A．待測(cè)干電池兩節(jié)，每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)E約為1.5V，內(nèi)阻r約幾歐姆U
B．直流電壓表V₁量程2V，直流電壓表V₂量程3V，內(nèi)阻均約為3kΩ
C．直流電流表A量程3A，內(nèi)阻很小
D．定值電阻R₀，阻值20Ω
E．滑動(dòng)變阻器R，最大阻值10Ω
F．導(dǎo)線若干和開(kāi)關(guān)K
（1）畫出實(shí)驗(yàn)原理的電路圖，在圖中標(biāo)明所用器材的符號(hào)．
（2）連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)之前，按照實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范，滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)該置于變阻器接入電路的阻值最大（填：大或�。┑奈恢茫�
（3）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，讀出電壓表V₁和V₂的多組數(shù)據(jù)U₁、U₂，描繪出U₁-U₂圖象如圖所示，圖中直線斜率大小為k，與縱軸的截距為a，則兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢(shì)E=a，總內(nèi)阻r=kR₀（用k、a、R₀ 表示）．

Answer 1

分析 （1）分析儀表量程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確所采用的儀表，從而確定電路圖；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全進(jìn)行分析，注意限流接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器開(kāi)始時(shí)應(yīng)滑到最大位置；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，結(jié)合圖象即可明確電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由題意可知，電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻約為幾歐姆，則電流較小，故3A量程的電流表不能使用，故將電壓表V₁與R₀并聯(lián)后充當(dāng)電流表使用，電壓表V₂測(cè)量電壓值，如圖所示；
（2）為了保證安全，開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)至阻值最大位置；
（3）由閉合電路歐姆定律可知：U₂=E-$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$r
則由圖象可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，故E=a；
圖象的斜率k=$\frac{r}{{R}_{0}}$
故r=kR₀．
故答案為：（1）如圖所示；（2）大；（3）a，kR₀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)安全和準(zhǔn)確性原則確定電表及量程，同時(shí)注意掌握根據(jù)閉合電路歐姆定律和圖象的性質(zhì)分析數(shù)據(jù)，求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．