Question

10．為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供了下列器材：
A．待測干電池（電動勢1.5V左右，內(nèi)阻不超過1.5Ω）
B．電流表A₁（量程0～2mA，內(nèi)阻R_A1=10Ω）
C．電流表A₂（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
D．滑動變阻器R₁（0～20Ω，10A）
E．滑動變阻器R₂（0～100Ω，1A）
F．定值電阻R₃=990Ω
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干

利用以上提供的器材，欲測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，請回答以下問題：
（1）為測量方便且測量誤差較小，上述滑動變阻器應(yīng)選用D（填寫序號字母）．
（2）在圖1所示虛線框內(nèi)補畫出完整的電路原理圖．
（3）根據(jù)合理的設(shè)計電路測量數(shù)據(jù)，電流表A₁的示數(shù)記為I₁，電流表A₂的示數(shù)記為I₂，某同學(xué)測出了6組I₁、I₂的數(shù)據(jù)，如表所示．

序號	1	2	3	4	5	6
I1/mA	1.40	1.36	1.35	1.28	1.20	1.10
I2/A	0.10	0.15	0.22	0.25	0.35	0.48

在圖2坐標(biāo)紙上作出I₁和I₂的關(guān)系圖線．根據(jù)描繪出的圖線，可得被測電池的電動勢為1.48V，內(nèi)阻為0.80Ω．（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器應(yīng)起來限流保護(hù)作用，并且在使用時要選用易于調(diào)節(jié)的；
（2）根據(jù)給出的儀表及實驗原理可得出實驗電路圖；
（3）由作出的U-I圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示內(nèi)阻．

解答 解：（1）為方便實驗操作，滑動變阻器的阻值不能太大，選擇D比較合適．
（2）由題意可知，本實驗中沒有給出電壓表，故應(yīng)采用電流表A₁與定值電阻串聯(lián)后充當(dāng)電壓表使用；故電路圖如圖所示；
（3）表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：
I₁（R₃+R_A）=E-I₂r
即：I₁=$\frac{E}{1000}$-$\frac{{I}_{2}r}{1000}$；
由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點為1.48mA，
則有：1.48mA=$\frac{E}{1000}$；
解得E=1.48V；
由圖象可知，圖象的斜率為：0.8×10^-3，由公式得圖象的斜率等于$\frac{r}{1000}$，
故$\frac{r}{1000}$=0.8×10^-3；
解得r=0.80Ω．
故答案為：（1）D（2）如圖所示；（3）1.48；0.80

點評 正確選擇儀器是電學(xué)實驗的經(jīng)常考查的考點；本題為測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗的變形，注意由于沒有電壓表，本實驗中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表，再根據(jù)原實驗的研究方法進(jìn)行分析研究．