Question

18．某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．他根據(jù)老師提供的以下器材畫出了如圖1所示的原理圖．
A．電壓表V（15V，10kΩ）
B．電流表G（量程2.0mA，內(nèi)阻R_g為20Ω）
C．電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0～100Ω，1A）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0～20Ω，10A）
F．定值電阻R₃=980Ω
G．開關(guān)S和導(dǎo)線若干

（1）該同學(xué)沒有選用電壓表是因?yàn)殡妷罕砹砍烫�大�?br />（2）該同學(xué)將電流表G與定值電阻R₃串聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝，則他改裝的電壓表對應(yīng)的量程是3V；
（3）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(dòng)變阻器是E（填寫器材前的字母編號(hào)）；
（4）該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測得以下數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪出了如圖2所示的圖線，根據(jù)圖線可求出干電池的電動(dòng)勢E=1.48V（保留3位有效數(shù)字），干電池的內(nèi)阻r=0.89Ω（保留2位有效數(shù)字）．

序號(hào)	1	2	3	4	5	6
電流表G （I1/mA）	1.37	1.35	1.26	1.24	1.18	1.11

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)電表時(shí)要選擇合適的量程，從而確定電壓表能否使用；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電壓表量程．
（3）為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（4）明確改裝原理，再結(jié)合閉合電路歐姆定律可分析電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）一節(jié)干電池電動(dòng)勢約為1.5V，電壓表量程為15V，電壓表量程太大，讀數(shù)誤差太大，不能選擇該電壓表．
（2）電壓表量程U=I_g（R_g+R₃）=3×10^-3×（10+990）=3V，電壓表量程為3V．
（3）為方便實(shí)驗(yàn)操作滑動(dòng)變阻器應(yīng)選總阻值較小的E．
（4）由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir，再根據(jù)改裝原理可知，1000I₂=E-I₁r，則由圖象可知，電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.48mA，則電源電動(dòng)勢E=1.48×10^-3×1000=1.48V，
電源內(nèi)阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.48-1.06}{0.5}$≈0.84Ω；
故答案為：（1）電壓表量程太大；（2）3；（3）E；（4）1.48；0.84．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)，在使用電表時(shí)應(yīng)選擇合適的量程，指針示數(shù)應(yīng)大于量程的$\frac{1}{3}$，但不要超過量程．同時(shí)注意掌握根據(jù)圖象法分析電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的數(shù)學(xué)方法．