Question

7．某同学对实验室的一个万用表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池），如图甲所示．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：
A．电流表G（滿偏电流10mA，内阻10Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R（0～20Ω，1A）
D．定值电阻R₀（阻值990Ω）
E．开关与导线若干

（1）该同学根据上述的实验器材，设计了如图乙所示的电路，请你按照电路图在丙图上完成实物连线．
（2）丁图为该同学根据上述设计的实验电路测出的数据绘出的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=9.0V，内阻r=10Ω．

Answer 1

分析 由原理图将电流表A₂与滑动变阻器串联，电流表A₁与定值电阻R串联，注意开关应能控制整个电路；
表头及定值电阻充当电压表使用，则由闭合电路欧姆定律可得出表达式，由图象结合表达式可得出电动势和内电阻；

解答 解：（1）由原理图连接实物图所示；
（2）表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律可知：
I₁（R₃+R_A）=E-I₂r
即：I₁=$\frac{E}{1000}$-$\frac{{I}_{2}r}{1000}$；
由图可知，图象与纵坐标的交点为9.0mA，
则有：9.0mA=$\frac{E}{1000}$；
解得E=9.0V；
由图象可知，图象的斜率为：10×10^-3，由公式得图象的斜率等于$\frac{r}{1000}$，
故$\frac{r}{1000}$=10×10^-3；
解得r=10Ω．
故答案为：
（1）实物连接如图
（2）9.0V，10Ω．

点评 本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形，注意由于没有电压表，本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表，再根据原实验的研究方法进行分析研究．