Question

某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室中測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，他們觀察實(shí)驗(yàn)桌上備用的器材并統(tǒng)計(jì)編號如下：
①干電池（電動勢E約為1.5V，內(nèi)阻r約為1.0Ω）；
②電壓表V（量程0～15V，內(nèi)阻約為10kΩ）；
③電流表G（滿偏電流3.0mA，內(nèi)阻R_g=10Ω）；
④電流表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）；
⑤滑動變阻器R₁（0～20Ω，10A）；
⑥滑動變阻器R₂（0～100Ω，1A）；
⑦定值電阻R₃=990Ω；
⑧開關(guān)S和導(dǎo)線若干．
（1）為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，同時(shí)為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動變阻器是

 

．（填寫器材編號）
（2）請?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出他們采用的實(shí)驗(yàn)原理圖．（標(biāo)注所選擇的器材的物理量符號）
（3）該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖測得的數(shù)據(jù)如下表，為了采用圖象法分析處理數(shù)據(jù)，請你在給定的坐標(biāo)紙上選取合適的標(biāo)度，作出相應(yīng)的圖線．

序號	1	2	3	4	5	6
電流表G（I1/mA）	1.37	1.35	1.26	1.24	1.18	1.11
電流表A（I2/A）	0.12	0.16	0.21	0.28	0.36	0.43

（4）根據(jù)圖線求出電源的電動勢E=

 

（保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻r=

 

（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：①滑動變阻器在電路中應(yīng)起到調(diào)節(jié)電流的作用，要求所用滑動變阻器能得出多組數(shù)據(jù)，并且應(yīng)易于調(diào)節(jié)；
②本實(shí)驗(yàn)中只需得出流過電源的電流及電源的路端電壓即可，分析給出的儀器可知電路的接法及電表的使用；
③由閉合電路歐姆定律可得出與題目中給出儀器有關(guān)的表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)規(guī)律可得出電動勢和內(nèi)電阻．

解答：解：（1）滑動變阻器應(yīng)起到明確的調(diào)節(jié)作用，并且還要易于調(diào)節(jié)，故一般限流接法時(shí)，滑動變阻器比內(nèi)阻約為10倍左右即可，故本題中應(yīng)選⑤．
（2）本題中表頭可與定值電阻串聯(lián)作為電壓表使用，再將滑動變阻順與電流表A串接在電源兩端即可；如下圖甲

（3）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出I₁-I₂圖象．如上圖乙
由閉合電路歐姆定律可得：
I₁（R₃+R_A）=E-I₂r
變形得：I₁=

E

R3+RA

-

r

R3+RA

I₂；
由數(shù)學(xué)知可得：圖象中的k=

r

R3+RA

；b=

E

R3+RA

；
由圖可知：b=1.48；k=0.84×10^-3；
故解得：E=1.48V，r=0.84Ω
故答案為：（1）⑤
（2）如圖
（3）1.48V，0.84Ω

點(diǎn)評：本題要注意電路中采用的是安安法測電動勢和內(nèi)電阻，其本質(zhì)就是用其中的表頭改裝電壓表；另外在解題時(shí)要注意一些細(xì)節(jié)，如圖象中的縱坐標(biāo)不是從零開始變化的，并且其單位為mA等，都應(yīng)細(xì)心觀察．