Question

為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材：
①待測干電池E（電動勢約1.5V，內(nèi)阻約為1.0Ω）
②電流表G（滿偏電流3.0mA，內(nèi)阻為10Ω）
③電流表A（量程0～0.60A，內(nèi)阻約為0.10Ω）
④滑動變阻器R₁（0～20Ω，2A）
⑤滑動變阻器R₂（0～1000Ω，1A）
⑥定值電阻R₃=990Ω
⑦開關(guān)和導(dǎo)線若干
（1）為了能盡量準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，也為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動變阻器是

R₁

（填儀器字母代號）；
（2）請?jiān)趫D甲所示的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并注明器材的字母代號；
（3）圖乙所示為某同學(xué)根據(jù)正確的電路圖做出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），由該圖線可求出被測干電池的電動勢E=

1.45

V，內(nèi)電阻r=

0.90

Ω．

Answer 1

分析：（1）由題目中給出的信息可知干電池的電動勢以及內(nèi)電阻，根據(jù)滑動變阻器的作用可以得出應(yīng)選擇的滑動變阻器；
（2）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)原理可知實(shí)驗(yàn)方法，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)中給出的儀器可以得出正確的電路圖．
（3）表頭及定值電阻充當(dāng)電壓表使用，則由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由圖象結(jié)合表達(dá)式可得出電動勢和內(nèi)電阻．

解答：解：（1）干電池的內(nèi)阻比較小，為了調(diào)節(jié)方便選取阻值比較小的滑動變阻器即④；
（2）測量電動勢和內(nèi)電阻需要有電壓表和電流表；但題目中只給出兩個電流表，我們可以把內(nèi)阻已知的電流表和定值電阻串聯(lián)改裝成一個電壓表．
電源內(nèi)阻較小，為了減小誤差采取電流表外接，故設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示：

（3）表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：
I₁（R₃+R_A）=E-I₂r
即：I₁=

E

1000

-

I2r

1000

由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為1.45mA，
則有：1.45mA=

E

1000

；
解得E=1.45V；
由圖象可知，圖象的斜率為：0.9×10^-3，由公式得圖象的斜率等于

r

1000

，
故

r

1000

=0.9×10^-3；
解得r=0.90Ω．
故答案為：（1）R₁；（2）如圖（3）1.45；0.90．

點(diǎn)評：正確選擇儀器是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)常考查的考點(diǎn)；
本題為測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)的變形，注意由于沒有電壓表，本實(shí)驗(yàn)中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表，再根據(jù)原實(shí)驗(yàn)的研究方法進(jìn)行分析研究．