Question

6．某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
實(shí)驗(yàn)室提供以下器材：
電壓表V（量程3V，內(nèi)阻R_V=10kΩ）；
電流表G（量程3mA，內(nèi)阻R_g=100Ω）；
電流表A（量程3A，內(nèi)阻約為0.5Ω）；
滑動(dòng)變阻器R₁（阻值范圍0～10Ω，額定電流2A）；
滑動(dòng)變阻器R₂（阻值范圍0～100Ω，額定電流1A）；
定值電阻R₀=0.5Ω；
開關(guān)S、導(dǎo)線若干．
（1）為了測量準(zhǔn)確、操作方便，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器R₁（填寫器材的符號）．
（2）該同學(xué)沒有選用電流表A的原因是量程與被測電流值相比較太大．
（3）該同學(xué)測得有關(guān)數(shù)據(jù)后，以電流表G讀數(shù)I為橫坐標(biāo)，以電壓表V讀數(shù)U為縱坐標(biāo)作出了如圖丙所示的圖象，根據(jù)圖象求得電源的電動(dòng)勢E=1.48V，電源的內(nèi)阻r=0.84Ω．（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和方法以及實(shí)驗(yàn)安全和準(zhǔn)確性原則可明確滑動(dòng)變阻器的選擇，同時(shí)明確滑片的位置；
（2）明確電路結(jié)構(gòu)求出電流大��；根據(jù)閉合電路歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)函數(shù)表達(dá)式與圖象求出電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻，
（3）分析電表內(nèi)阻的影響，根據(jù)圖象法分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）因是電源內(nèi)阻較小，故為了控制方便，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器總電阻較小的R₁；
（2）只有一節(jié)干電池，而電流表的量程為3A，可知電流表的量程太大，讀數(shù)的誤差會比較大．
（3）由改裝原理可知：I=Ig+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{0}}$=0.003+$\frac{0.003×100}{0.5}$=0.603A； 故可認(rèn)為改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍，圖象的縱截距b等于電源的電動(dòng)勢，由圖讀出電源的電動(dòng)勢為：E=1.48V．
圖線的斜率大小k=r，由數(shù)學(xué)知識知：k=$\frac{1.48-1.06}{2.5×200×1{0}^{-3}}$=0.84，則電源的內(nèi)阻為：r=k=0.84Ω；
故答案為：（1）R₁；（2）量程與被測電流值相比較太大；（3）1.48；0.84（0.84～0.90之間都給分）

點(diǎn)評 本題考查測量電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)原理以及數(shù)據(jù)的處理方法，要注意明確圖象法的應(yīng)用，能將公式和圖象結(jié)合起來進(jìn)行分析，從而利用數(shù)據(jù)規(guī)律求出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．