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)確地測量某電源的電動勢及內(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．滑動變阻器R0（0～100 Ω，1 A）

D．定值電阻R（阻值990 Ω）

E．開關(guān)與導(dǎo)線若干

①請你用以上實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)測量該電源電動勢和內(nèi)阻的電路圖，并畫在右邊的虛線框中。（要求：為了保證器材的安全，在閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑動頭應(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電源的電動勢為___________ V，內(nèi)阻為__________ Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

③另一位小張同學(xué)對另一電源也用上面的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測量，初始時滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(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)測出的數(shù)據(jù)作出了兩個電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖乙所示，則根據(jù)圖象可知，此電池組的電動勢為__________ V，內(nèi)阻為__________ 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；然后組成測量電源電動勢及內(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，開始時的電流恒為9.0mA，此時的I2為0，由以上的分析可得此時定值電阻R及電流計(jì)G上的電壓是9.0V，此值即電源的電動勢．

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

得：r′=

考點(diǎn)：測量電源的電動勢及內(nèi)阻。