Question

14．薛希是一位善思考肯動(dòng)手的學(xué)生，學(xué)過歐姆表后，知道了歐姆表內(nèi)都含有電源，便想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量出歐姆表內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)和歐姆表的內(nèi)阻，他在實(shí)驗(yàn)室中找到了下列器材：
待測(cè)歐姆表（選擇“”歐姆檔）
電流表A₁（量程為200μA，內(nèi)阻為300Ω）
電流表A₂（量程為30mA，內(nèi)阻約為5lΩ）
電壓表V₁ （量程15V，內(nèi)阻約 l5kΩ）
定值電阻R₀ （阻值為9700Ω）
滑動(dòng)變阻器R₁（0-50Ω）
滑動(dòng)變阻器R₂ （0-200Ω）
開關(guān)和若千導(dǎo)線

（1）請(qǐng)你選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，幫薛希同學(xué)把本實(shí)驗(yàn)的電路原理圖畫在虛線方框中，并在圖中標(biāo)注出所選器材符號(hào)．

I1（μA）	120	125	130	135	140	145
I2（mA）	20.0	16.7	13.2	10.0	6.7	3.3

（2）利用上述實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭至某一位置，讀出電流表 A_l和 A₂的示數(shù)分別為I₁和I₂，多次改變滑動(dòng)觸頭的位置，得到如表格所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．清在下圖所示的坐標(biāo)紙上作出I₁-I₂的圖線，．
（3）根據(jù)所作圖線得到歐姆表內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)為1.50v，內(nèi)電阻為15.0Ω （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）由題意本題中沒有電壓表，故應(yīng)考慮采用電流表進(jìn)行改裝；再根據(jù)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理設(shè)計(jì)電路；
（2）由表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法將各坐標(biāo)值描出，再用直線將各點(diǎn)相連；
（3）根據(jù)圖象的性質(zhì)可得出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
（4）將兩表筆短接，則電動(dòng)勢(shì)直接接在內(nèi)電阻兩端，由歐姆定律可求得電流的大�。�

解答 解：（1）由題意可知，R₀與A₁串聯(lián)充當(dāng)電壓表；而A₂作為電流表，并且相對(duì)電源來說，A₂應(yīng)采用外接法；電路如圖所示
（2）將表中各點(diǎn)用描點(diǎn)法描出，并連線，所作圖線如圖所示
（3）由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir；其中U=（R₀+R_A1）I₁=10000I₁
由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為150μA；則電壓值為：E=150×10^-6×10000=1.50V；
內(nèi)阻為：r=$\frac{1.50-1.20}{20×1{0}^{-3}}$=15.0Ω；
故答案為：（1）如下圖；（2）如下圖；（3）1.50；15.0

點(diǎn)評(píng) 本題考查電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻的測(cè)量方法，解決本題時(shí)要注意同時(shí)結(jié)合電表的改裝；并明確計(jì)算時(shí)要根據(jù)改裝后的電路進(jìn)行分析；同時(shí)注意歐姆表在本題中是作為電源存在的；明確其同樣存在電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．