Question

11．要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻（電動勢約為1.5V、內(nèi)阻約為1Ω）．實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：
A．電壓表：（量程3V，內(nèi)阻R_V=10kΩ）
B．電流表：（量程3mA，內(nèi)阻R_G=100Ω）
C．滑動變阻器：R₁（阻值范圍0～20Ω，額定電流2A）
D．滑動變阻器：R₂（阻值范圍0～1000Ω，額定電流1A）
E．定值電阻：R₃=0.5Ω
F．開關(guān)S和若干導(dǎo)線．

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動變阻器為C（填器材前面的字母代號，即選“C”或“D”）．
（2）結(jié)合選用的器材在下面的方框里畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，測出多組電流表的示數(shù)I₀和電壓表的示數(shù)U，并以I₀為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)作出如圖所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動勢E=1.48V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻r=0.84Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及安全和準(zhǔn)確性分析，則可選擇滑動變阻器；
（2）根據(jù)給出的儀表進(jìn)行分析，確定電流表A不能使用，再選擇正確的儀器設(shè)計(jì)電路即可；
（3）根據(jù)電流表G讀數(shù)與改裝后電流表讀數(shù)的關(guān)系，由閉合電路歐姆定律求出電源的電動勢和內(nèi)阻

解答 解：（1）為使電路中電流較大，并且方便調(diào)節(jié)，故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動變阻器是阻值范圍較小的C（R₁）
（2）一節(jié)干電池的電動勢約E=1.5V，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選R₁，它的阻值范圍是〜10Ω，
電路中最小電流約為I_min=$\frac{E}{R}$=$\frac{1.5}{10}$=0.15A，電流表A的量程是3A，0.15A不到該量程的三分之一，
流表量程太大，因此不能用電流表A．因此使用G與R并聯(lián)改裝后測量電流；再與滑動變阻器R串聯(lián)即可；如圖所示；
（3）由上可知，改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍，圖象的縱截距b等于電源的電動勢，由圖讀出電源的電動勢為：E=1.48V．
圖線的斜率大小k=r，由數(shù)學(xué)知識知：k=$\frac{1.48-1.06}{2.5×200×1{0}^{-3}}$=0.84，則電源的內(nèi)阻為：r=k=0.84Ω
故答案為：（1）C 　
（2）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示　

（3）1.48　　0.84

點(diǎn)評 本題考查測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，采用改裝的方式將表頭改裝為量程較大的電流表，再根據(jù)原實(shí)驗(yàn)的研究方法進(jìn)行分析研究，注意數(shù)據(jù)處理的方法．