Question

15．實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備了下列器材：
待測干電池（電動(dòng)勢約1.5V，內(nèi)阻約1.0Ω），電流表G（滿偏電流1.5mA，內(nèi)阻10Ω）電流表A（量程0～0.60A，內(nèi)阻約0.10Ω），滑動(dòng)變阻器R₁（0～20Ω，2A）滑動(dòng)變阻器R₂（0～100Ω，1A），定值電阻R₃=990Ω，開關(guān)S和導(dǎo)線若干

①某同學(xué)選用上述器材（滑動(dòng)變阻器只選用了一個(gè)）測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．為了能較為準(zhǔn)確地進(jìn)行測量和操作方便，實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器，應(yīng)是R₁．（填代號(hào)）
②請?jiān)谌鐖D1方框中畫出他的實(shí)驗(yàn)電路圖．
③如圖2為該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），由該圖線可得：被測干電池的電動(dòng)勢E=1.46V，內(nèi)阻r=0.76Ω．

Answer 1

分析 ①滑動(dòng)變阻器在電路中應(yīng)起到調(diào)節(jié)電流的作用，要求所用滑動(dòng)變阻器能得出多組數(shù)據(jù)，并且應(yīng)易于調(diào)節(jié)；
②本實(shí)驗(yàn)中只需得出流過電源的電流及電源的路端電壓即可，分析給出的儀器可知電路的接法及電表的使用；
③由閉合電路歐姆定律可得出與題目中給出儀器有關(guān)的表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)規(guī)律可得出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．

解答 解：①滑動(dòng)變阻器應(yīng)起到明確的調(diào)節(jié)作用，并且還要易于調(diào)節(jié)，故一般限流接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器比內(nèi)阻約為10倍左右即可，故本題中應(yīng)選R₁  
②本題中表頭可與定值電阻串聯(lián)作為電壓表使用，再將滑動(dòng)變阻順與電流表A串接在電源兩端即可；如下圖

③由閉合電路歐姆定律可得：
I₁（R₃+R_A）=E-I₂r
變形得：I₁=$\frac{E}{{R}_{3}+{R}_{A}}$-$\frac{r}{{R}_{3}+{R}_{A}}$I₂；
由數(shù)學(xué)知可得：圖象中的k=$\frac{r}{{R}_{3}+{R}_{A}}$；b=$\frac{E}{{R}_{3}+{R}_{A}}$；
由圖可知：b=1.46；k=$\frac{1.4-1.1}{0.5-0.1}$=0.76×10^-3；
故解得：E=1.46V，r=0.76Ω
故答案為：①R₁； ②如下圖；③1.46，0.76．

點(diǎn)評(píng) 本題要注意電路中采用的是安安法測電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，其本質(zhì)就是用其中的表頭改裝電壓表；另外在解題時(shí)要注意一些細(xì)節(jié)，如圖象中的縱坐標(biāo)不是從零開始變化的，并且其單位為mA等，都應(yīng)細(xì)心觀察．