Question

18．為了測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，在實(shí)驗(yàn)中備有下列器材：
①干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω）
②電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻R_G=10Ω）
③電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻0.1Ω）
④滑動(dòng)變阻器R₁（0～20Ω，10A）
⑤滑動(dòng)變阻器R₂（0～100Ω，1A）
⑥定值電阻R₃=990Ω                      
⑦開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干

（1）為方便并能較準(zhǔn)確的測(cè)量，其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是R₁．（填字母代號(hào)）
（2）請(qǐng)?jiān)趫D1線框中畫(huà)出你利用本題所提供的器材而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要求盡量準(zhǔn)確）
（3）圖2為某一同學(xué)根據(jù)他所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)電阻為r=1Ω．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)起來(lái)限流保護(hù)作用，并且在使用時(shí)要選用易于調(diào)節(jié)的；
（2）由于電流表的內(nèi)阻接近電源的內(nèi)電阻，故若采用電流表外接法，則測(cè)得的內(nèi)阻誤差太大；
（3）由作出的U-I圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；圖象的斜率表示內(nèi)阻．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的較小阻值的滑線變阻器，有利于電流的變化和表的讀數(shù)，故選R₁．
（2）由于沒(méi)有電壓表，用電流表G與定值電阻串聯(lián)組成電壓表測(cè)路端電壓，電流測(cè)電路電流，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．

（3）由圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.5mA，
電源電動(dòng)勢(shì)E=I₁（R_G+R₃）=1.5×10^-3×（10+990）=1.5V，
電源內(nèi)阻：r=$\frac{△{I}_{1}（{R}_{G}+{R}_{3}）}{{I}_{2}}$=$\frac{（1.5×1{0}^{-3}-1.2×1{0}^{-3}）×（10+990）}{0.3}$=1Ω，
故答案為：（1）R₁；（2）電路圖如圖所示；（3）1.5；1；

點(diǎn)評(píng) 測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)高考可較多出現(xiàn)，但考查內(nèi)容相對(duì)集中，主要是考查誤差分析、電路的選擇及數(shù)據(jù)的處理，應(yīng)注意掌握基礎(chǔ)知識(shí)．