Question

9．為了測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材：
①待測(cè)干電池E（電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻約1.0Ω）
②電流表G（滿(mǎn)偏電流3.0mA，內(nèi)阻為10Ω）
③安培表A（量程0～0.60A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
④滑動(dòng)變阻器R₁（0～20Ω，2A）
⑤滑動(dòng)變阻器R₂（0～1000Ω，1A）
⑥定值電阻R₃=990Ω
⑦開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干
（1）為了能盡量準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，也為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是④．
（2）在圖甲所示的方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并注明器材代號(hào)；
（3）圖乙所示為某同學(xué)根據(jù)正確的電路圖作出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為安培表A的示數(shù)），由該圖線可求出被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)電阻r=0.78Ω．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 1、解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀
2、在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
所給實(shí)驗(yàn)器材中，有兩個(gè)電流表，沒(méi)有電壓表，也沒(méi)有電阻箱，只能用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，可以用電流表與定值電阻組裝一個(gè)電壓表，根據(jù)伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的原理作出電路圖．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(shì)，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電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V較小，電源的內(nèi)阻較小，為多次幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁，即選4．
②上述器材中雖然沒(méi)有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，將電流表G與定值電阻R₃串聯(lián)，改裝成電壓表，
用電流表A測(cè)電路電流，滑動(dòng)變阻器R₁串聯(lián)接入電路，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．

③將I₁-I₂圖線延長(zhǎng)，與兩坐標(biāo)軸有交點(diǎn)．

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（999+10）=1009I₁，
根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)得電動(dòng)勢(shì)為：E=1.47mA×1009Ω=1.5V，
與橫軸的交點(diǎn)可得出路端電壓為1.0V時(shí)電流是0.62A，
由閉合電路歐姆定律E=U+Ir可得，電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.0}{0.62}$≈0.78Ω；
故答案為：①d；②如圖；③1.5，0.78

點(diǎn)評(píng) 1、對(duì)于基本測(cè)量?jī)x器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理，正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量．
2、本題中考查測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理，本題中要注意單位的正確換算；同時(shí)注意正確列出表達(dá)式，找出規(guī)律．