Question

2．實驗小組要測量一節(jié)干電池的電動勢和內電阻，實驗室有如下器材可供選擇：
A．待測干電場（電動勢約為1.5V，內阻約為1.0Ω）
B．電壓表（量程3V）  
C．電壓表（量程15V）
D．電流表（量程0.6A）
E．定值電阻（阻值為50Ω）
F．滑動班組器（阻值范圍0-50Ω）
G．開關、導線若干
（1）實驗中電壓表應選用B（選填器材前的字母）
（2）實驗中測幾組電流表和電壓表的讀數(shù)，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)描繪完成U-I圖線如圖1所示：
由此可以得到，此干電池的電動勢E=1.5V，內電阻r=0.83Ω（結果均保留兩位有效數(shù)字）
（3）有位同學從實驗室找來了一個電阻值，用如圖2所示的電路測量電池的電動勢和內電阻，閉合開關后，改變電阻箱阻值．當電阻箱阻值為R₁時，電流表示數(shù)為I₁；當電阻箱阻值為R₂時，電流表示數(shù)為I₂．已知電流表的內阻為R_A．請你用R_A、R₁、R₂、I₁、I₂表示出電池的內電阻r=$\frac{{I}_{1}{R}_{1}-{I}_{2}{R}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$-R_A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)待測干電池電動勢，選擇電壓表，不能量程過大；
（2）從U-I圖象中，縱坐標表示干電池的電動勢，斜率表示內電阻；
（3）根據(jù)測量結果，利用閉合電路的歐姆定律列式，求出電池的內電阻．

解答 解：（1）由于待測干電池電動勢約為1.5V，故選擇量程為3V的電壓表即可，故選B；
（2）由作出的U-I 圖線，可得干電池的電動勢E=1.5V
內電阻r等于圖線的斜率，則r=$\frac{1.50-1.0}{0.6}$=0.83Ω
（3）當電阻箱阻值為R₁時，電流表示數(shù)為I₁，由閉合電路的歐姆定律有：
I₁=$\frac{E}{r+{R}_{A}+{R}_{1}}$
當電阻箱阻值為R₂時，電流表示數(shù)為I₂，由閉合電路的歐姆定律有：
I₂=$\frac{E}{r+{R}_{A}+{R}_{2}}$
聯(lián)立解得電池的內電阻為：r=$\frac{{I}_{1}{R}_{1}-{I}_{2}{R}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$-R_A．
故答案為：（1）丙；（2）B；（3）如圖所示；（4）1.50；0.83；（5）$\frac{{I}_{1}{R}_{1}-{I}_{2}{R}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$-R_A．

點評 測量干電池的電動勢和內電阻的實驗，電路采用電流表外接法，將實驗測得的數(shù)據(jù)作出U-I圖線，根據(jù)圖線求電動勢和內阻，能減小實驗誤差．