Question

在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，備有下列器材：

A．待測的干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω ）

B．電流表A₁（量程0﹣3mA，內(nèi)阻R_g1=10Ω）

C．電流表A₂（量程0﹣0.6A，內(nèi)阻R_g2=0.1Ω）

D．滑動變阻器R₁（0﹣20Ω，10A）

E．滑動變阻器R₂（0﹣200Ω，l A）

F．定值電阻R₀（990Ω）

G．開關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設(shè)計了如圖甲所示的（a）、（b）兩個參考實驗電路，其中合理的是b圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進行測量，滑動變阻器應(yīng)選D（填寫器材前的字母代號）．

（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實驗電路，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I₁﹣I₂圖線（I₁為電流表A₁的示數(shù)，I₂為電流表A₂的示數(shù)，且I₂的數(shù)值遠(yuǎn)大于I₁的數(shù)值），則由圖線可得被測電池的電動勢E=    V，內(nèi)阻r=   Ω．（結(jié)果保留小數(shù)點后2位）

（3）若將圖線的縱坐標(biāo)改為    ，則圖線與縱坐標(biāo)軸的交點的物理含義即為電動勢的大�。�

Answer 1

考點：  測定電源的電動勢和內(nèi)阻．

專題：  實驗題．

分析：  （1）本題中沒有給出電壓表，因此需要用已知內(nèi)阻的電流表改裝，改裝時，應(yīng)該改裝量程小的那個；

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出兩坐標(biāo)所代表物理量的函數(shù)關(guān)系式，明確斜率、截距的含義即可正確解答；

（3）在路端電壓U和干路電流I圖象中，圖線與縱坐標(biāo)軸的交點的物理含義即為電動勢的大小，由此可正確得出結(jié)果．

解答：  解：（1）沒有電壓表，可以將電流表串聯(lián)一個電阻，可以改裝成電壓表，根據(jù)歐姆定律若將電流表與定值電阻串聯(lián)有U=I₁R₀=0.003×（500+10）=1.53V，與電源電動勢接近，故應(yīng)將電流表A₁與定值電阻串聯(lián)使用，故合理的是b圖；電源電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為1歐姆，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選D．

（2）由電路圖可知，在閉合電路中，電源電動勢：E=I₁（R₀+R_g1）+I₂r，則：I₁=﹣I₂，由圖象可知，圖象的截距：b=1.46×10^﹣3===，

則電源電動勢為：E=1.46V；

圖象斜率：k====≈0.84，

電源內(nèi)阻為：r=0.84Ω；

（3）由閉合電路歐姆定律E=U+Ir可知，在U﹣I圖線中，圖線與縱坐標(biāo)軸的交點的物理含義即為電動勢的大小，故當(dāng)圖線的縱坐標(biāo)改為I₁（R₀+R_g1）時，圖線與縱坐標(biāo)軸的交點的物理含義即為電動勢的大�。�

故答案為：（1）b，D；（2）1.46，0.84；（3）I₁（R₀+R_g1）．

點評：  在應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)求電源電動勢與內(nèi)阻時，要根據(jù)實驗電路與實驗原理求出圖象的函數(shù)表達式，然后求出電源電動勢與內(nèi)阻．