Question

16．某實驗小組計劃用實驗室提供的下列器材較準(zhǔn)確地測量某電源的電動勢和內(nèi)阻．
A．電流表G（滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω）
B．電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻2Ω）
C．滑動變阻器R（0～20Ω，1A）
D．滑動變阻器R₂（0～200Ω，1A）
E．定值電阻R₀（阻值990Ω）
F．多用電表
G．開關(guān)與導(dǎo)線若干
H．待測電源（內(nèi)阻約為幾歐）

（1）實驗小組成員首先用多用電表的直流10V擋粗略測量電池組的電動勢，電表指針如圖1所示，則該電表讀數(shù)為7.2V．
（2）實驗小組成員根據(jù)提供的器材設(shè)計了如下實驗電路（如圖2），為了操作方便且能準(zhǔn)確地進行測量，滑動變阻器應(yīng)選C（填寫器材前的字母代號）．
（3）根據(jù)選用的電路完成好下列實驗圖（如圖3）的連接．
（4）閉合電鍵前，需將實物圖中的滑動變阻器的滑片移到最右端．閉合電鍵后，移動滑動變阻器，讀出多組電流表G的示數(shù)，I₁和電流表A的示數(shù)I₂，在坐標(biāo)紙上建立I₁-I₂坐標(biāo)系，并將測得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系上描點，如圖4所示．請做出I₁-I₂圖象，根據(jù)做出的圖象求出電源電動勢為E=7.5V，電源的內(nèi)阻為r=3.0Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表的量程可明確對應(yīng)的讀數(shù)；
（2）由于電源內(nèi)阻只有幾歐姆，因此為了操作方便且能準(zhǔn)確進行測量，滑動變阻器應(yīng)選擇最大值較小的；
（3）已知原理圖，根據(jù)原理圖先連出其中一個支路，再去連接另一支路，注意導(dǎo)線不能交叉；
（4）電流表G和定值電阻R組成了一個量程為10V的電壓表，由U=E-Ir可得圖象與縱坐標(biāo)的截距表示電源的電動勢，圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，根據(jù)圖象求解．

解答 解：（1）由量程可知，電表的讀數(shù)為7.2V，
（2）由于電源內(nèi)阻只有幾歐姆，因此為了操作方便且能準(zhǔn)確進行測量，滑動變阻器應(yīng)選擇最大值較小的C，
（3）把電流表G與定值電阻串聯(lián)組成電壓表，把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，實物電路圖如圖所示：
（4）閉合電鍵前，要將滑動變阻器接入電路的電阻最大，應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到最右端，
根據(jù)描點法作出圖象，如圖所示：
電流表G和定值電阻R組成了一個量程為10V的電壓表，由U=E-Ir可得．圖象與縱軸的交點為電源的電動勢，由圖可知，電動勢E=7.5V；
圖象的斜率表示電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，則r+R_A=$\frac{7.5-5}{0.5}$=5.0Ω，
解得r=3.0Ω
故答案為：（1）7.2；（2）C；（3）如圖所示；（4）右；如圖所示；7.5；3.0

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確圖象的應(yīng)用，能正確根據(jù)閉合電路歐姆定律和圖象結(jié)合求解電動勢和內(nèi)電阻．