Question

11．要测量一节干电池的电动势和内阻（电动势约为1.5V、内阻约为1Ω）．实验室提供了以下器材：
A．电压表：（量程3V，内阻R_V=10kΩ）
B．电流表：（量程3mA，内阻R_G=100Ω）
C．滑动变阻器：R₁（阻值范围0～20Ω，额定电流2A）
D．滑动变阻器：R₂（阻值范围0～1000Ω，额定电流1A）
E．定值电阻：R₃=0.5Ω
F．开关S和若干导线．

（1）实验中应选用的滑动变阻器为C（填器材前面的字母代号，即选“C”或“D”）．
（2）结合选用的器材在下面的方框里画出实验电路图．
（3）通过调节滑动变阻器，测出多组电流表的示数I₀和电压表的示数U，并以I₀为横坐标，U为纵坐标作出如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=1.48V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=0.84Ω（结果保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）根据实验原理及安全和准确性分析，则可选择滑动变阻器；
（2）根据给出的仪表进行分析，确定电流表A不能使用，再选择正确的仪器设计电路即可；
（3）根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻

解答 解：（1）为使电路中电流较大，并且方便调节，故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的C（R₁）
（2）一节干电池的电动势约E=1.5V，为方便实验操作，滑动变阻器应选R₁，它的阻值范围是〜10Ω，
电路中最小电流约为I_min=$\frac{E}{R}$=$\frac{1.5}{10}$=0.15A，电流表A的量程是3A，0.15A不到该量程的三分之一，
流表量程太大，因此不能用电流表A．因此使用G与R并联改装后测量电流；再与滑动变阻器R串联即可；如图所示；
（3）由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V．
图线的斜率大小k=r，由数学知识知：k=$\frac{1.48-1.06}{2.5×200×1{0}^{-3}}$=0.84，则电源的内阻为：r=k=0.84Ω
故答案为：（1）C 　
（2）实验电路图如图所示　

（3）1.48　　0.84

点评 本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法．