Question

在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：

A．待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻1.0Ω左右）
B．電流表A₁（量程0-3m A，最小刻度0.1mA，內(nèi)阻為10Ω）
C．電流表A₂（量程0-0.6A，最小刻度0.02A，內(nèi)阻未知）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0-20Ω，5A）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0-200Ω，l A）
F．定值電阻R₀（990Ω）
G．開關(guān)和導(dǎo)線若干
①某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，其中
合理的是

 

圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

 

（填寫器材前的字母代號(hào)）．
②圖乙為該同學(xué)根據(jù)①中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，電流表A₁和電流表A₂分別測(cè)得多組I₁和I₂，并畫出I₁-I₂圖線，則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=

 

V（取三位有效數(shù)），內(nèi)阻r=

 

Ω（取二位有效數(shù)）．

Answer 1

分析：①實(shí)驗(yàn)過(guò)程要測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電流表變化范圍應(yīng)當(dāng)大一些，根據(jù)電流表量程與電路圖，選擇合適的實(shí)驗(yàn)電路；在保證安全的前提下，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．
②由圖象求出與縱軸的交點(diǎn)，然后由歐姆定律求出該電流所對(duì)應(yīng)的電壓，該電壓是電源的電動(dòng)勢(shì)；圖象斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻．

解答：解：①測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，要測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，
電流表變化范圍應(yīng)大一些，由電路圖可知，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路是（b）；
為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值較小的D、滑動(dòng)變阻器R₁（0-20Ω，5A）．
②由圖乙所示圖象可知，圖象縱軸截距是I₁=1.49mA，電源電動(dòng)勢(shì)：
E=I₁（R_A1+R₀）=1.49×10^-3A×（10Ω+990Ω）=1.49V；
路端電壓U=I₁（R_A1+R₀），當(dāng)縱軸表示路端電壓時(shí)，
圖象斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻，
則電源內(nèi)阻r=

△U

△I2

=

(RA1+R0)△I1

△I2

=

(10Ω+990Ω)×(1.49×10-3A-1.1×10-3A)

0.4A

≈0.98Ω；
故答案為：①（b）；D；②1.49；0.98．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)電路的選擇，要測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電流表量程應(yīng)大一些．