Question

16．在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
A．待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω ）
B．電流表A₁（量程0-3mA，內(nèi)阻R_g1=10Ω）
C．電流表A₂（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，l A）
F．定值電阻R₀（990Ω）
G．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是a圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D（填寫(xiě)器材前的字母代號(hào)）．
（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的實(shí)驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為A₁的示數(shù)，I₂為A₂的示數(shù)），則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.47V，內(nèi)阻r=0.82Ω．
（3）若將圖線的縱坐標(biāo)改為電壓U（V），則圖線與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的物理含義即為電動(dòng)勢(shì)的大�。�

Answer 1

分析 通過(guò)估算電路中需要的最大電阻來(lái)選擇變阻器；
將電流表A1及串聯(lián)的定值電阻作為電壓表使用，則可得出對(duì)應(yīng)的U-I圖象，由圖象的意義可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

解答 解：（1）由題意可知，為了方便讀數(shù)，應(yīng)將電流表1與定值電阻串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用；電流表2與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)測(cè)量電路中的電流；故電流應(yīng)選擇a；
由于電源電壓為1.5V，電阻較小；為了操作方使，滑動(dòng)變阻器選擇小電阻D即可；
（2）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（995+5）=1000I₁，
根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)得電動(dòng)勢(shì)為：E=1.47mA×1000Ω=1.47V，
與橫軸的交點(diǎn)可得出路端電壓為1.0V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)阻為：r=$\frac{E-U}{I}$=$\frac{1.47-1.1}{0.45}$≈0.82Ω；
（3）要使與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)，應(yīng)將縱坐表改成電壓U即可；
故答案為：（1）a；D；（2）1.47；0.82；（3）電壓U（v）

點(diǎn)評(píng) 伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)，電流表采用外接法時(shí)，由于電壓表分流，使所測(cè)電流偏大，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差；本實(shí)驗(yàn)中用兩個(gè)電流表測(cè)電流，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)橫坐標(biāo)是電路總電流，消除了電壓表分流帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，該方法是測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的好方法．