Question

5．在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
A．待測的干電池（電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0）
B．電流表G（量程0～3mA，內(nèi)阻R_g1=10Ω）
C．電流表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻R_g2=0.1Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0～20Ω，10A）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0～200Ω，1A）
F．定值電阻R₃（990Ω ）
G．開關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是D（填寫器材前的序號(hào)）．
（2）請畫出利用本題提供的器材設(shè)計(jì)測量電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖如圖1．
（3）如圖2示為某同學(xué)根據(jù)他所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)，且I₂的數(shù)值遠(yuǎn)大于I₁的數(shù)值）．則由圖線可得被測電池的電動(dòng)勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.89Ω．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減�。�
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確原理圖；
（3）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識(shí)求出I₁和電源兩端電壓U的關(guān)系，根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)求出電動(dòng)勢，由與橫軸的交點(diǎn)可得出路端電壓為某一值時(shí)電流，則可求得內(nèi)阻．

解答 解：（1）因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減�。�滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D，
（2）本實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表，故應(yīng)采用電流表G及定值電阻串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用，滑動(dòng)變阻器與電流表串聯(lián)；答案如圖所示；
（3）圖象與縱軸的交點(diǎn)得最大電流為1.5mA．
根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識(shí)得
電源兩端電壓U=I₁（990+10）=1000I₁，
根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)得電動(dòng)勢E=1.48mA×1000Ω=1.5V
與橫軸的交點(diǎn)可得出路端電壓為1.1V時(shí)電流是0.45A；
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.1}{0.45}$=r=0.89Ω；

故答案為：（1）D；（2）如圖；（3）1.5；0.89．

點(diǎn)評(píng) 在測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，要注意根據(jù)畫出的U-I圖象分析出電動(dòng)勢及內(nèi)阻的方法．