20.為了測定一電池的電動勢和內(nèi)電阻,實驗中提供有下列器材:
A.電流表G(滿偏電流10mA,內(nèi)阻rg=10Ω)
B.電流表A(0~0.6A~3A,內(nèi)阻未知)
C.滑動變阻器R0(0~100Ω,1A)
D.定值電阻R(阻值990Ω)
E.開關與導線若干.

(1)根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材,設計電路圖,要求用題中所給儀器符號標在電路圖中,請畫在方框中.
(2)如圖是小強根據(jù)上述設計的實驗電路利用測出的數(shù)據(jù)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)),則由圖線可以得到被測電池的電動勢E=9.1V,內(nèi)阻r=10Ω.(均保留2位有效數(shù)字)

分析 (1)將電流表G與定值電阻R串聯(lián)改裝為“電壓表”,然后畫出電路圖即可.
(2)由電路圖列出閉合電路歐姆定律表達式,并整理出電流I1與I2的函數(shù)表達式,然后再根據(jù)圖象斜率和截距的概念求解即可.

解答 解:(1)由于給出的器材中沒有電壓表,可考慮將電流表G與定值電阻串聯(lián)進行改裝,則改裝后“電壓表”的量程應為U=Ig(R+Rg),
電壓表測量的應是電源的路端電壓,電路圖如圖所示:
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律應有:E=I1(Rg+R)+(I1+I2)r,整理為I1=$\frac{E}{{R}_{g}+R+r}$-$\frac{r}{{R}_{g}+R+r}$I2,
根據(jù)I1-I2圖象斜率和截距的概念應有:$\frac{r}{{R}_{g}+R+r}$=$\frac{(8-4)×0.001}{0.5-0.1}$,解得r=10Ω,
由$\frac{E}{{R}_{g}+R+r}$=9×103,代入數(shù)據(jù)解得E=9.1V.
故答案為:(1)如圖所示;
(2)9.1,10

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗,實驗中應明確:①當沒有電壓表時,應考慮將電流表與電阻串聯(lián)改裝為電壓表;②當涉及到用圖象求解的問題時,應首先根據(jù)物理規(guī)律寫出有關縱軸物理量與橫軸物理量的表達式,然后再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解.

練習冊系列答案
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電壓表A,滿偏電壓3V,內(nèi)阻為l kΩ
待測電壓表B,量程15V,內(nèi)阻約幾千歐
電動勢約15V,內(nèi)阻3Ω的直流電源
最大阻值為10kΩ的滑動變阻器R1
最大阻值為1kΩ,的滑動變阻器R2

(1)本實驗中應選擇滑動變阻器R1(填R1或R2).請在如圖1的方框內(nèi)畫出所組裝的歐姆表的內(nèi)部電路結構圖;
(2)該同學組裝完畢并進行歐姆調(diào)零后,將待測電壓表接入電路中,兩電壓表的讀數(shù)如圖2所示,甲、乙電表讀數(shù)分別為1.00V、9.5 V;
(3)通過本實驗測得該電源電動勢為14V,電壓表內(nèi)阻為9.5×103Ω.(計算結果保留兩位有效數(shù)字)

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