Question

11．廈門六中985課題研究小組，收集了數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等用舊了的各種類型的電池，及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感線圈、薄的金屬圓片．現(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)待測元件，一是手機(jī)中常用的鋰電池（電動(dòng)勢E標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）．二是薄的金屬圓片．在操作臺上還準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：
A．電壓表V₁（量程4V，電阻R_V約為5.0kΩ），
B．電壓表V₂（量程15V，電阻R_V約為20.0kΩ），
C．電流表A₁（量程100mA，電阻R_A1約為10Ω），
D．電流表A₂（量程4mA，電阻R_A2約為50Ω），
E．滑動(dòng)變阻器R₁（0～20Ω，額定電流1A），
F．滑動(dòng)變阻器R₂（0～2000Ω，額定電流3A）
G．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干，
H．游標(biāo)卡尺，
I．螺旋測微器．
（1）為了測鋰電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，課題組某成員設(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)原理圖1，請你指出其中的錯(cuò)誤（只要求寫出2條）：應(yīng)選電流表A₁；電壓表選擇V₁．

（2）課題組某成員根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，在U-I圖2中描出了數(shù)據(jù)點(diǎn)，請你根據(jù)圖中的點(diǎn)求出該鋰電池的內(nèi)阻r=21.7Ω．
（3）課題組某成員用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量薄金屬圓片的直徑和厚度．請你讀出圖3中的示數(shù)．該游標(biāo)卡尺示數(shù)為1.240cm．螺旋測微器示數(shù)為0.730mm．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，明確實(shí)驗(yàn)中有錯(cuò)誤的地方；
（2）由給出的點(diǎn)描出伏安特性曲線；根據(jù)圖示電源U-I圖象求出電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻．
（3）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．

解答 解：（1）電源電動(dòng)勢為3.7V，故電壓表應(yīng)選用4V量程的V₁； 電源的最大放大電流為100mA，故應(yīng)選電流表A₁
同時(shí)由于電流表內(nèi)阻接近電源內(nèi)阻，為了減小誤差應(yīng)采用相對電源的電流表外接法；
但由于R₂的阻值過大，不易于調(diào)節(jié)，故應(yīng)用R₁；
（2）根據(jù)描出的點(diǎn)得出對應(yīng)圖象如圖所示；
應(yīng)用伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻，電壓表測路端電壓，電流表測電路電流，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

（3）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為3.5，則電源電動(dòng)勢E=3.3V，
電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{3.3-2.0}{0.06}$=21.7Ω；
（4）由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：12mm+9×0.05mm=12.45mm=1.245cm，
由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm．
故答案為：（1）應(yīng)選電流表A₁；電壓表應(yīng)選擇V₁； （或：電流表采用相對電源的外接法； 滑動(dòng)變阻器選擇R₁）
（2）21.7．（3）1.240       0.730

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)電路的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、求電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻、游標(biāo)卡尺與螺旋測微器讀數(shù)；要注意游標(biāo)卡尺不需要估讀，螺旋測微器需要估讀．