Question

18．在某實驗室中測量電源的電動勢和內電阻，可以提供的器材有：
①待測電池：電動勢E（約3V）、內電阻r（約1Ω）
②電流表：量程500μA，內阻r₂=400Ω
③電流表：量程3A，內阻r₁=0.1Ω
④滑動變阻器：阻值0-600Ω，額定電流0.5A
⑤滑動變阻器：阻值0-20Ω，額定電流2.5A
⑥電阻箱：9999.9Ω

（1）實驗電路如圖1所示，根據實驗目的，電路中電流表A₁應選擇③，A₂應選擇②，R₁應選擇⑤，R₂應選擇⑥（請?zhí)顚懫鞑男蛱枺��?br />（2）實驗中改變電路中的電阻，通過多次讀取兩電流表的讀數，用描點法擬合出電流表A₂的電流I₂隨電流表A₁的電流I₁的變化的圖象，如圖2所示．那么，根據圖象可得電動勢E的表達式為I_y（R₂+r₂），內電阻r表達式為$\frac{{I}_{y}{（R}_{2}{+r}_{2}）}{{I}_{x}}$．（答案只限于用R₂、I_y、I_x及電流表的內阻r₁、r₂表示）

Answer 1

分析 將小量程的電流表串聯一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表，采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數據的測量和誤差的減小．
根據閉合回路歐姆定律列出等式求解電動勢和內阻．

解答 解：（1）將小量程的電流表串聯一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表，采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數據的測量和誤差的減�。�
所以電路中電流表A₁應選擇③，A₂應選擇②，R₁應選擇⑤，R₂應選擇⑥
（2）根據圖形得當I₁=0時，I₂=I_y．
根據歐姆定律和串聯的知識得E=I_y（R₂+r₂）
當I₂=0，I₁=I_x．
根據歐姆定律和串聯的知識得E=I_xr
r=$\frac{{I}_{y}{（R}_{2}{+r}_{2}）}{{I}_{x}}$
故答案為：（1）③，②，⑤，⑥；
（2）I_y（R₂+r₂），$\frac{{I}_{y}{（R}_{2}{+r}_{2}）}{{I}_{x}}$．

點評 測定電動勢和內阻的實驗中要注意數據的處理時主要應用了圖象法，在學習中要掌握讀數及畫圖的能力，要結合公式理解圖象中點、線、交點及截距的意義