Question

12．某同學(xué)利用下列實(shí)驗(yàn)器材精確測量某電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，已知該電池的電動(dòng)勢約為2V，內(nèi)阻約為十幾歐，所提供的實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)格如下：
電壓表V（量程為15V，內(nèi)阻約為2kΩ）
電流表A₁（量程為200μA，內(nèi)阻等于300Ω）
電流表A₂（量程為300mA，內(nèi)阻約為5Ω）
定值電阻R₀（阻值等于9700Ω）
滑動(dòng)變阻器R₁（0～50Ω）
滑動(dòng)變阻器R₂（0～1000Ω）
開關(guān)和若干導(dǎo)線
（1）為完成本實(shí)驗(yàn)，根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁（填寫所選器材的名稱符號(hào)）
（2）把本實(shí)驗(yàn)的電路原理圖畫在圖甲下面的方框中．

（3）利用上述實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭至某一位置，讀出電流表A₁和A₂的示數(shù)分別為I₁和I₂，多次改變滑動(dòng)觸頭的位置，得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．在如圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出I₂-I₁圖線

I1（μA）	120	125	130	135	140	145
I2（mA）	20.0	16.7	13.2	10.0	6.7	3.3

（4）根據(jù)所作圖線得到該電池的電動(dòng)勢為1.50V，內(nèi)電阻為15.0Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的作用可選擇滑動(dòng)變阻器；
（2）由題意本題中沒有電壓表，故應(yīng)考慮采用電流表進(jìn)行改裝；再根據(jù)測量電動(dòng)勢和內(nèi)阻的原理設(shè)計(jì)電路；
（3）由表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法將各坐標(biāo)值描出，再用直線將各點(diǎn)相連；
（4）根據(jù)圖象的性質(zhì)可得出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）因電源電壓只有2V，內(nèi)阻為幾十歐，故為了便于控制，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總電阻50Ω，故選R₁；
（2）電流表由題意可知，R₀與A₁串聯(lián)充當(dāng)電壓表；而A₂作為電流表，并且相對(duì)電源來說，A₂應(yīng)采用外接法；電路如圖所示
（3）將表中各點(diǎn)用描點(diǎn)法描出，并連線，所作圖線如圖所示；

（4）由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir；其中：U=（R₀+R_A1）I₁=10000I₁
由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為150μA；則電壓值為：E=150×10^-6×10000=1.50V；
內(nèi)阻為：r=$\frac{1.50-1.20}{20×1{0}^{-3}}$=15.0Ω；
故答案為：（1）R₁； （2）如圖所示； （3）如圖所示；（4）1.50，15.0

點(diǎn)評(píng) 本題考查電源電動(dòng)勢與內(nèi)電阻的測量方法，解決本題時(shí)要注意同時(shí)結(jié)合電表的改裝；并明確計(jì)算時(shí)要根據(jù)改裝后的電路進(jìn)行分析；同時(shí)注意歐姆表在本題中是作為電源存在的；明確其同樣存在電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．