Question

4．某同學為了較精確的測量某一鉛蓄電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室準備了下列器材：
A．待測鉛蓄電池E（電動勢約為2V，內(nèi)阻約為1Ω）
B．毫安表G（滿偏電流3.0mA，r=100Ω）
C．電流表A（量程0-0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）
D．滑動變阻器R₁（0-20Ω，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=900Ω
G．開關一個，導線若干

（1）實驗中為了測量準確且操作方便，滑動變阻器應選D（選填前面的序號）；
（2）根據(jù)題意在圖1虛線框中補畫出該實驗的電路圖；
（3）圖2實物圖已連好一部分，請根據(jù)電路圖，將實物連接完整；
（4）如圖3所示，是該同學利用實驗得到的數(shù)據(jù)作出的圖線．其中，以電流表A的示數(shù)I₂為橫坐標，以毫安表G的示數(shù)I₁為縱坐標．由圖可得，被測鉛蓄電池的電動勢為1.95V，內(nèi)阻為7.50Ω．（結果均保留2位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意可明確電流表，根據(jù)歐姆定律可分析為了準確應接入的滑動變阻器的阻值范圍，則可以選出對應的滑動變阻器；
（2）根據(jù)給出的儀表結合閉合電路歐姆定律進行分析，即可明確應采用的電路圖；
（3）根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖；
（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律進行列式，結合圖象進行變形，利用數(shù)學規(guī)律可明確電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由題意可知，電流表只能選擇0.6A量程，為了準確，示數(shù)應在量程的三分之一至三分之二間，此時最為準確，則可知，需要電阻約為10Ω左右；故滑動變阻器選擇D；
（2）器材中沒有電壓表，考慮能否將電流表G與定值電阻串聯(lián)成為“電壓表”；有：U=I_g（R_g+R₀）=3.0×10^-3×（100+900）=3V；能達到實驗要求；故電路圖如圖所示；
（3）根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖如圖所示；
（4）由閉合電路歐姆定律可知：E=I₁（R_g+R₀）+I₂r，
解得：I₁=$\frac{E}{1000}$+$\frac{r}{1000}$I₂；
由圖象可知，圖象的斜率表示K=$\frac{r}{1000}$； 截距b=$\frac{E}{1000}$；
由圖可知，b=1.95×10^-3；K=$\frac{1.95-1.5}{0.6}$×10^-3=7.5×10^-3
解得：E=1.95V；r=7.50Ω
故答案為：（1）D；（2）如圖所示；（3）如圖所示；（4）1.95；7.50

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗原理，知道當儀器不能使用時要利用所學過的改裝原理進行改裝，同時能利用閉合電路歐姆定律進行分析，列出表達式，再根據(jù)數(shù)學知識可求得電動勢和內(nèi)電阻．