Question

9．某研究性學(xué)習(xí)小組測(cè)定某電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
（1）如圖1所示，先直接用多用電表測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)，在正確操作的情況下，其電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.4V
（2）為了比較精確地測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻．現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了以下器材：
A．待測(cè)電池（內(nèi)阻約為0.5Ω）
B．電流傳感器G（相當(dāng)于電流表：滿偏電流3.0mA，內(nèi)阻Rg=150Ω）
C．電流傳感器A（相當(dāng)于電流表：量程0～0.6A，內(nèi)阻R_A≈1Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（阻值范圍0一20Ω，額定電流2A）
E滑動(dòng)變阻器R₂（阻值范圍0-200Ω，額定電流1A）
F．定值電阻R_o（阻值為850Ω），開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．則：
①為了能盡量準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)考慮到實(shí)驗(yàn)操作的方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器為R₁（選填儀器代號(hào)）．
②根據(jù)題意，在保證安全和測(cè)量準(zhǔn)確性的條件下，在如圖2虛線方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．并在圖中標(biāo)出所選器材的代號(hào)（其中部分已畫(huà)出）．
③某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)以I₂為橫坐標(biāo)，以I₁為縱坐標(biāo)，選取適當(dāng)標(biāo)度，畫(huà)出了如圖3所示的圖象，該電池的電動(dòng)勢(shì)為1.4V，內(nèi)阻為0.70Ω（保留二位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)多用電表的讀數(shù)方法可得出對(duì)應(yīng)的讀數(shù)；
（2）①明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的使用方法可明確對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和給定的儀器進(jìn)行分析，明確應(yīng)采用的電路圖；
③根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，明確縱坐標(biāo)與電壓的關(guān)系，圖象可求得對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由圖可知，多用電表選擇量程為2.5V，則最小分度為0.05，故對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為1.40V；
（2）①因電源內(nèi)阻較小，為了便于控制和調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器選用總阻值較小的R₁；
②根據(jù)題意可知，沒(méi)有給出電壓表，故應(yīng)用電流傳感器G與定值電阻串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用；故電路圖如圖所示；
③根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識(shí)得電源兩端電壓為：U=I₁（850+150）=1000I₁，
根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)得電動(dòng)勢(shì)為E=1.42mA×1000Ω≈1.4V，
與橫軸的交點(diǎn)可得出路端電壓為1.08V時(shí)電流是0.4A，
由閉合電路歐姆定律E=U+Ir可得，電源內(nèi)阻r=$\frac{E-U}{I}$=$\frac{1.4-1.1}{0.4}$≈0.75Ω；
故答案為：（1）1.40；（2）①R₁；②如圖所示；③1.4；0.75．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理，要求能根據(jù)公式得出圖象中斜率及截距的含義．在計(jì)算電源的內(nèi)阻的時(shí)候，一定要注意縱坐標(biāo)的數(shù)值是不是從0開(kāi)始的．