Question

6．在測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為4Ω）
B．電壓表V₁（量程0～2V，內(nèi)阻約為2000Ω）
C．電壓表V₂（量程0～6V，內(nèi)阻約為6000Ω）
D．電阻箱R₁（最大電阻99.9Ω，額定電流1A）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（最大電阻20Ω，額定電流2A）
F．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，電壓表應(yīng)選擇B（填寫器材前面的字母），電阻箱或滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇D（填寫器材前面的字母）．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D1所給虛線框內(nèi)畫出利用所選器材測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，在坐標(biāo)紙上作出了如圖2所示圖線．由圖線得出：干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.4V，內(nèi)阻r=3.3Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中要能保證安全和準(zhǔn)確性，根據(jù)干電池的電動(dòng)勢(shì)可選出電壓表；本實(shí)驗(yàn)中采用電壓表及電阻箱測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；故只能選用電阻箱；
（2）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電阻箱和電壓表聯(lián)合測(cè)量，由實(shí)驗(yàn)原理可得出電路原理圖；
（3）由原理利用閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由數(shù)學(xué)關(guān)系可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由題意可知，電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，則電壓表應(yīng)選B；
由于題目中沒有給出電流表，故只能用電阻箱和電壓表配合，故只能選取電阻箱；故選D；
（2）本實(shí)驗(yàn)中采用伏阻法測(cè)量，故將電阻箱串聯(lián)在電源兩端，電壓表并聯(lián)，原理圖如下圖；

（3）由閉合電路歐姆定律可知，U=$\frac{E}{R+r}$，變形得：$\frac{1}{R}$=$\frac{E}{r}$$\frac{1}{U}$$\frac{1}{r}$，
由圖象圖象的截距表示內(nèi)電阻的倒數(shù)，故r=$\frac{10}{3}$=3.3Ω；
斜率等于k=$\frac{E}{r}$=$\frac{0-（-0.3）}{0.7}$=$\frac{3}{7}$，
解得：E=1.4 V
故答案為：（1）B，D；（2）如圖所示；（3）1.4，3.3．

點(diǎn)評(píng) 本題為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在解題時(shí)應(yīng)注意明確實(shí)驗(yàn)的原理；并且要由實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合閉合電路歐姆定律得出表達(dá)式，由圖象得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．