Question

9．為了測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材：
A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)1.5V左右，內(nèi)阻不超過(guò)1.5Ω）
B．電流表A₁（量程0～2mA，內(nèi)阻為10Ω）
C．電流表A₂（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0～20Ω，10A）  
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0～100Ω，1A）
F．定值電阻R₃=990Ω  G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
①（1分）滑動(dòng)變阻器選D（填選項(xiàng)前字母）
②（3分）請(qǐng)?jiān)谝陨咸峁┑钠鞑闹羞x擇所需器材設(shè)計(jì)測(cè)量電路，在圖1虛線框內(nèi)補(bǔ)畫(huà)出完整的電路原理圖．（要求在電路圖中標(biāo)明所使用器材）

③（4分）根據(jù)合理的設(shè)計(jì)電路測(cè)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(cè)出了6組I₁、I₂的數(shù)據(jù)，并已描繪出如圖2所示的I₁和I₂的關(guān)系圖線．
根據(jù)已描繪出的圖線，可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.46V，內(nèi)阻為0.76Ω．

Answer 1

分析 ①滑動(dòng)變阻器在電路中應(yīng)起到調(diào)節(jié)電流的作用，要求所用滑動(dòng)變阻器能得出多組數(shù)據(jù)，并且應(yīng)易于調(diào)節(jié)；
②本實(shí)驗(yàn)中只需得出流過(guò)電源的電流及電源的路端電壓即可，分析給出的儀器可知電路的接法及電表的使用；
③由閉合電路歐姆定律可得出與題目中給出儀器有關(guān)的表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)規(guī)律可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻

解答 解：①滑動(dòng)變阻器應(yīng)起到明確的調(diào)節(jié)作用，并且還要易于調(diào)節(jié)，故一般限流接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器比內(nèi)阻約為10倍左右即可，故本題中應(yīng)選D；  
②本題中表頭可與定值電阻串聯(lián)作為電壓表使用，再將滑動(dòng)變阻順與電流表A串接在電源兩端即可；如下圖

③由閉合電路歐姆定律可得：
I₁（R₃+R_A）=E-I₂r
變形得：I₁=$\frac{E}{{R}_{3}+{R}_{A}}$-$\frac{r}{{R}_{3}+{R}_{A}}$I₂；
由數(shù)學(xué)知可得：圖象中的k=$\frac{r}{{R}_{3}+{R}_{A}}$，b=$\frac{E}{{R}_{3}+{R}_{A}}$，
由圖可知：b=1.46；k=$\frac{1.4-1.1}{0.5-0.1}$=0.76×10^-3；
故解得：E=1.46V（1.46-1.48），r=0.76（0.76-0.78）
故答案為：①D；②如圖所示；③1.46；0.76．

點(diǎn)評(píng) 本題要注意電路中采用的是安安法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，其本質(zhì)就是用其中的表頭改裝電壓表；另外在解題時(shí)要注意一些細(xì)節(jié)，如圖象中的縱坐標(biāo)不是從零開(kāi)始變化的，并且其單位為mA等，都應(yīng)細(xì)心觀察．