Question

14．某同學為了較精確地測量某一節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗室準備了下列器材：
A．待測干電池E（電動勢約為1.5V，內阻約為1Ω）
B．電流表G（滿偏電流3.0mA，內阻為100Ω）
C．電流表A（量程0～0.6A，內阻約為1Ω）
D．滑動變阻器R₁（0～10Ω，額定電流為2A）
E．滑動變阻器R₂（0～1kΩ，額定電流為1A）
F．定值電阻R₀（阻值為900Ω）
G．開關一個，導線若干

（1）為了能比較準確地進行測量，同時還要考慮操作的方便，實驗中滑動變阻器應選D．
（2）根據題意在圖1中畫出該實驗所需要的電路圖并標所選器材的代碼．
（3）如圖2所示，是某同學根據正確的實驗得到的數 據作出的圖線，其中，縱坐標I₁為電流表G的示數，橫坐標I₂為電流表A的示數，由圖可知，被測干電池的電動勢為1.4 V，內電阻為0.67Ω（結果都保留兩位有效數字）

Answer 1

分析 （1）在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器；
（2）所給實驗器材中，有兩個電流表，沒有電壓表，也沒有電阻箱，只能用伏安法測電池電動勢與內阻，可以用電流表與定值電阻組裝一個電壓表，根據伏安法測電源電動勢與內阻的原理作出電路圖．
（3）根據歐姆定律和串聯的知識求出I₁和電源兩端電壓U的關系，根據圖象與縱軸的交點求出電動勢，由與橫軸的交點可得出路端電壓為某一值時電流，則可求得內阻．

解答 解：（1）電源電動勢為1.5V較小，電源的內阻較小，為多次幾組實驗數據，方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器，因此滑動變阻器應選D，
（2）上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，將電流表G與定值電阻R₀串聯，改裝成電壓表，用電流表A測電路電流，滑動變阻器R₁串聯接入電路，實驗電路圖如圖所示．
（3）根據歐姆定律和串聯的知識得電源兩端電壓為：U=I₁（900+100）=1000I₁，
根據圖象與縱軸的交點得電動勢為E=1.4mA×1000Ω=1.4V，
與橫軸的交點可得出路端電壓為1.0V時電流是0.6A，
由閉合電路歐姆定律E=U+Ir可得，電源內阻r=$\frac{E-U}{I}$=$\frac{1.4V-1.0V}{0.6A}$≈0.67Ω；
故答案為：（1）D；（2）電路圖如左圖所示；（3）1.4；0.67．

點評 本題考查電動勢及內阻的測量；要明確在測量電源電動勢和內阻時，要注意根據畫出的U-I圖象分析出電動勢及內阻．