Question

4．某同學(xué)為了較精確的測(cè)量某一鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材：
A．待測(cè)鉛蓄電池E（電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器R₁（0-20Ω，額定電流為2A）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0-1kΩ，額定電流為1A）
F．定值電阻R₀=900Ω
G．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量準(zhǔn)確且操作方便，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D（選填前面的序號(hào)）；
（2）根據(jù)題意在圖1虛線框中補(bǔ)畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的電路圖；
（3）圖2實(shí)物圖已連好一部分，請(qǐng)根據(jù)電路圖，將實(shí)物連接完整；
（4）如圖3所示，是該同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)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(biāo)，以毫安表G的示數(shù)I₁為縱坐標(biāo)．由圖可得，被測(cè)鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為1.95V，內(nèi)阻為7.50Ω．（結(jié)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(zhǔn)確應(yīng)接入的滑動(dòng)變阻器的阻值范圍，則可以選出對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)給出的儀表結(jié)合閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，即可明確應(yīng)采用的電路圖；
（3）根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖；
（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行列式，結(jié)合圖象進(jìn)行變形，利用數(shù)學(xué)規(guī)律可明確電動(dòng)勢(shì)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(zhǔn)確，示數(shù)應(yīng)在量程的三分之一至三分之二間，此時(shí)最為準(zhǔn)確，則可知，需要電阻約為10Ω左右；故滑動(dòng)變阻器選擇D；
（2）器材中沒(méi)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(dá)到實(shí)驗(yàn)要求；故電路圖如圖所示；
（3）根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)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(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道當(dāng)儀器不能使用時(shí)要利用所學(xué)過(guò)的改裝原理進(jìn)行改裝，同時(shí)能利用閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，列出表達(dá)式，再根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．