Question

16．要測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻，備有下列器材：
A、待測電池E：電動勢E約為1.5V、內阻r較小
B、電壓表V：量程3V，內阻r_v約為3kΩ
C、電流表A₁：量程0.6A，內阻r₁約為0.6Ω
D、電流表A₂：量程20mA，內阻r₂等于100Ω
E、滑動變阻器R₁：阻值范圍為0～15Ω
F、定值電阻R₂：3.0Ω
G、開關S一個、導線若干
（1）為使測量盡可能準確，要求所用電表指針在量程的$\frac{1}{3}$-$\frac{2}{3}$范圍內偏轉，請在虛線框內畫出你所設計的實驗電路圖，并在圖中標出所選和器材的符號；
（2）該同學在坐標紙上作圖線計算電源電動勢和內阻時，若圖線的橫坐標軸表示電流表A₁的示數I₁、則縱坐標軸應該表示I₂（填所用電表及表示其示數的字母）；若作出圖線后，求得圖線斜率的絕對值為k，圖線的延長線與縱軸的交點坐標為a，則電源電動勢E=ar₂，內阻r=kr₂-R₂（用字母表示）．

Answer 1

分析 為使測量盡可能準確，要求所用電表指針在量程的$\frac{1}{3}$～$\frac{2}{3}$范圍內偏轉，電壓表V不符合，所以可以采用電流表A₂作為電壓表使用．
根據閉合電路歐姆定律寫出表達式，再整理出縱軸I₂與橫軸I₁的函數表達式，再結合圖象求出斜率和截距即可．

解答 解：（1）為使測量盡可能準確，要求所用電表指針在量程的$\frac{1}{3}$～$\frac{2}{3}$范圍內偏轉，電壓表V不符合，所以可以采用電流表A₂作為電壓表使用．
實驗電路圖：

（2）根據閉合電路歐姆定律有E=I₁．（r+R₂）+I₂r₂，
I₂=$\frac{E}{{r}_{2}}$-$\frac{r+{R}_{2}}{{r}_{2}}$I₁，若作出圖線后，求得圖線斜率的絕對值為k，
圖線的延長線與縱軸的交點坐標為α，所以電源電動勢E=ar₂，
內阻r=kr₂-R₂．
故答案為：（1）電路圖如圖所示（2）I₂；ar₂；kr₂-R₂．

點評 遇到根據圖象求解的實驗題，應先根據物理定律寫出表達式，再整理出縱軸物理量與橫軸物理量的函數關系，再結合截距與斜率概念求解．