Question

某同学为了测定某层叠电池的电动势和内电阻，实验室为此提供了下列器材：
A．电流表G（满偏电流10mA，内阻r_G=10Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R₀（0～100Ω，1A）
D．定值电阻R（阻值990Ω）
E．开关与导线若干
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请按照电路图在乙图上完成实物连线．

（2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I₁-I₂图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E=

9.1

V，内阻r=

10

Ω．
（结果保留2位有效数字）

Answer 1

分析：（1）按电流流向顺序连接实物图，注意电流从电压表和电流表的正接线柱流进，负接线柱流出．导线不交叉，导线接在接线柱上．
（2）图甲中，该同学将电流表G和定值电阻R串联改装成电压表，根据图丙读出两个状态下的电流值，求出路端电压，由闭合电路欧姆定律分别求出电源的电动势和内阻．

解答：解：（1）按电流流向顺序连接实物图如图所示．
（2）由题分析可知，该同学将电流表G和定值电阻R串联改装成电压表，测量路端电压，图丙读出：
I₂=0.1A时，I₁=8mA，此时路端电压为U₁=I₁（R+r_G）=8×10^-3×（990+10）V=8V，
I₂′=0.5A时，I₁′=4mA，此时路端电压为U₂=I₂（R+r_G）=4×10^-3×（990+10）V=4V，
由闭合电路欧姆定律得知，图象的斜率大小等于电源的内阻，则有 r=

△U

△I2

=

8-4

0.4

Ω=10Ω
将图线延长与纵轴相交，如图，读出纵轴截距为I₂″=9.1mA，则电源的电动势为E=I₂″（R+r_G）=9.1×10^-3×1000V=9.1V．
故答案为：
（1）连接线路如图所示．
（2）9.1，10

点评：连接实物图要按顺序，一般先串联，后并联，注意导线不能交叉，注意电流的流向和电表的量程．本题中还有电表的改装，将电流表G和定值电阻R串联改装即成为电压表．