Question

16．要測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，備有下列器材：
A、待測(cè)電池E：電動(dòng)勢(shì)E約為1.5V、內(nèi)阻r較小
B、電壓表V：量程3V，內(nèi)阻r_v約為3kΩ
C、電流表A₁：量程0.6A，內(nèi)阻r₁約為0.6Ω
D、電流表A₂：量程20mA，內(nèi)阻r₂等于100Ω
E、滑動(dòng)變阻器R₁：阻值范圍為0～15Ω
F、定值電阻R₂：3.0Ω
G、開關(guān)S一個(gè)、導(dǎo)線若干
（1）為使測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，要求所用電表指針在量程的$\frac{1}{3}$-$\frac{2}{3}$范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)，請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中標(biāo)出所選和器材的符號(hào)；
（2）該同學(xué)在坐標(biāo)紙上作圖線計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，若圖線的橫坐標(biāo)軸表示電流表A₁的示數(shù)I₁、則縱坐標(biāo)軸應(yīng)該表示I₂（填所用電表及表示其示數(shù)的字母）；若作出圖線后，求得圖線斜率的絕對(duì)值為k，圖線的延長線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為a，則電源電動(dòng)勢(shì)E=ar₂，內(nèi)阻r=kr₂-R₂（用字母表示）．

Answer 1

分析 為使測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，要求所用電表指針在量程的$\frac{1}{3}$～$\frac{2}{3}$范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)，電壓表V不符合，所以可以采用電流表A₂作為電壓表使用．
根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出表達(dá)式，再整理出縱軸I₂與橫軸I₁的函數(shù)表達(dá)式，再結(jié)合圖象求出斜率和截距即可．

解答 解：（1）為使測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，要求所用電表指針在量程的$\frac{1}{3}$～$\frac{2}{3}$范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)，電壓表V不符合，所以可以采用電流表A₂作為電壓表使用．
實(shí)驗(yàn)電路圖：

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=I₁．（r+R₂）+I₂r₂，
I₂=$\frac{E}{{r}_{2}}$-$\frac{r+{R}_{2}}{{r}_{2}}$I₁，若作出圖線后，求得圖線斜率的絕對(duì)值為k，
圖線的延長線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為α，所以電源電動(dòng)勢(shì)E=ar₂，
內(nèi)阻r=kr₂-R₂．
故答案為：（1）電路圖如圖所示（2）I₂；ar₂；kr₂-R₂．

點(diǎn)評(píng) 遇到根據(jù)圖象求解的實(shí)驗(yàn)題，應(yīng)先根據(jù)物理定律寫出表達(dá)式，再整理出縱軸物理量與橫軸物理量的函數(shù)關(guān)系，再結(jié)合截距與斜率概念求解．