Question

8．在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
A．待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)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=0.1Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0～20Ω，10A）
E．滑動(dòng)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(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、
（b）兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)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(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D（填寫器材前的字母代號(hào)）．
（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的 I₁-I₂圖線（I₁為電流表A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(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.50V，內(nèi)阻r=0.80Ω．（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位）
（3）若將圖線的縱坐標(biāo)改為I₁（R₀+R_g1），則圖線與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的物理含義為電源電動(dòng)勢(shì)．

Answer 1

分析 （1）將電流表G串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測(cè)量和誤差的減小；
（2）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識(shí)求出I₁和電源兩端電壓U的關(guān)系，根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)求出電動(dòng)勢(shì)，由與橫軸的交點(diǎn)可得出路端電壓為某一值時(shí)電流，則可求得內(nèi)阻；
（3））I₁（R₀+R_g1）表示路端電壓，則圖線與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的物理含義為電源電動(dòng)勢(shì)．

解答 解：（1）上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，將電流表G串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．
（a）、（b）兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是b，
因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測(cè)量和誤差的減小．滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D，
（2）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識(shí)得
電源兩端電壓U=I₁（990+10）=1000I₁，
根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)得電動(dòng)勢(shì)E=1.5mA×1000Ω=1.50V
與橫軸的交點(diǎn)可得出路端電壓為1V時(shí)電流是0.62A，
由閉合電路歐姆定律E=U+Ir可得：r=0.80Ω；
（3）I₁（R₀+R_g1）表示路端電壓，則圖線與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的物理含義為電源電動(dòng)勢(shì)．
故答案為：（1 ）b，D；（2）1.50，0.80；（3）電源電動(dòng)勢(shì)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，要注意根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析畫出的對(duì)應(yīng)的圖象進(jìn)行分析并求出電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻．