Question

（2009?上海模擬）某同學(xué)給實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表更換電池時(shí)發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個(gè)方形的電池（層疊電池），如圖甲所示．
為了測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室中提供有下列器材：
A．電流表G（滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω）
B．電流表A（0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知）
C．滑動(dòng)變阻器R（0～100Ω，1A）
D．定值電阻R₀（阻值990Ω）
E．開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線若干
（1）該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，請(qǐng)你按照電路圖在丙圖上完成實(shí)物連線．
（2）丁圖為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I₁一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(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E₁=

9.0

V，內(nèi)阻r₁=

10

Ω．（保留兩位有效數(shù)字）．
（3）另一位同學(xué)也找到了一塊層疊電池，利用上面的實(shí)驗(yàn)連接進(jìn)行測(cè)量，初始時(shí)滑片在最右端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片向左滑過(guò)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(cè)出的數(shù)據(jù)作出了兩個(gè)電流表讀數(shù)I₁、I₂與x的關(guān)系圖，如圖戊所示，則根據(jù)圖象可知，此電池的電動(dòng)勢(shì)為E₂=

9.0

V，內(nèi)阻為r₂=

11

Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）由原理圖按照電路連接的要求，進(jìn)行連接，注意電表的量程及紅進(jìn)黑出；
（2）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(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
（3）由兩圖可得出兩電表對(duì)應(yīng)的示數(shù)，則由閉合電路歐姆定律可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答：解：（1）由原理圖可知，電路為簡(jiǎn)單的并聯(lián)電路，從電源正極開(kāi)始連接即可，實(shí)物連接如右圖
（2）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（R+R_A）=E-I₂r
即：I₁=

E

R

-

I2

R

r=

E

R+RA

-

I2

R+RA

r=

E

1000

-

I2

1000

r；
由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為9mA，則有：9mA=

E

1000

；
解得E=9V；
由圖象可知，圖象的斜率為：10×10^-3，由公式得圖象的斜率等于

r

1000

，故

r

1000

=10×10^-3；
解得r=10Ω
（3）由圖可知當(dāng)I₁=6.0mA時(shí)，I₂=0.25A；
當(dāng)I₁=3.0mA時(shí)，I₂=0.55A；
則I₁（R_A+R）=E-I₂r
則有：
1000×6mA=E-0.25r
1000×3mA=E-0.55r
解得：E=9.0   r=11 
故答案為：（1）如圖所示；（2）9.0；10（3）9.0 11．

點(diǎn)評(píng)：本題為測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)的變形，注意由于沒(méi)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．