Question

某班舉行了一次物理實(shí)驗(yàn)操作技能比賽，其中一項(xiàng)比賽為用規(guī)定的器材設(shè)計(jì)合理電路，并能較準(zhǔn)確地測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻。給定的器材如下：

A．電流表G（滿偏電流10 mA，內(nèi)阻10 Ω）

B．電流表A（0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知）

C．滑動(dòng)變阻器R0（0～100 Ω，1 A）

D．定值電阻R（阻值990 Ω）

E．開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線若干

①請(qǐng)你用以上實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)測(cè)量該電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路圖，并畫(huà)在右邊的虛線框中。（要求：為了保證器材的安全，在閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭應(yīng)置于最右端，即最大電阻處）

②圖甲為小劉同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I1－I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），則由圖線可以得到被測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)__________ V，內(nèi)阻為_(kāi)_________ Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

③另一位小張同學(xué)對(duì)另一電源也用上面的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量，初始時(shí)滑片P在最右端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過(guò)一段距離x后電流表A才有讀數(shù)，于是該同學(xué)根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)作出了兩個(gè)電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖乙所示，則根據(jù)圖象可知，此電池組的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_________ V，內(nèi)阻為_(kāi)_________ Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

 

Answer 1

① 電路圖如下； ② 7.5； 5.0；③ 9.00（9.00或9.10均可）；11.0（10.7～11.7均可）

【解析】

試題分析：①用電流計(jì)和定值電阻串聯(lián)可改裝成電壓表；然后組成測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的電路，如下圖所示；

②根據(jù)電路圖由歐姆定律可得：，變形可得：，由圖像可得：，解得r=5Ω；，解得E=7.5V；

（3）由I1-x的圖線可得，開(kāi)始時(shí)的電流恒為9.0mA，此時(shí)的I2為0，由以上的分析可得此時(shí)定值電阻R及電流計(jì)G上的電壓是9.0V，此值即電源的電動(dòng)勢(shì)．

從圖3中分別取兩組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，得（6.2mA，0.24A），（3.0mA，0.52A）

得：r′=

考點(diǎn)：測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻。