Question

6．某同学做“测定电源的电动势和内阻”的实验中，所提供的器材有：
待测电池（电动势E约为6V，内阻未知）；
电流表G （量程0～6.0mA，内阻r₁=100Ω）；
电流表A （量程0～0.6A，内阻r₂=6Ω）；
定值电阻R₁=300Ω；
定值电阻R₂=1000Ω；
滑动变阻器R₃（阻值范围0～30Ω）；开关S，导线若干．

（1）在实验器材中未配有电压表，需对电流表G进行改装测量，则定值电阻R选用R₂ （选填“R₁”或“R₂”）．
（2）在实验中，某同学采用了实验电路图甲（填甲或乙），在实验中测出了电流表A、G的示数I、I_g，根据数据做出了I_g-I图象中的 I图线．另一同学采用了实验电路图乙（填甲或乙），根据实验数据得到同一个I_g-I图象中的II图线．
（3）根据实验误差较小图线分析，可得被测电池的电动势E=6.0V，内阻r=1.3Ω．（保留2位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）将表头和定值电阻串联，改装成3V的电压表使用，由欧姆定律求出应串联的电阻阻值．即可选择定值电阻R．
（2）明确两电路图，再根据图象进行分析，明确两图象对应的电路；
（3）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）待测电池的电动势约为2V，由于题目中没有电压表，所以用电流计和定值电阻串联，改装成量程大于等于6V的电压表，所以
应串联的电阻为：R=$\frac{6}{6×1{0}^{-3}}$-100=900Ω，故选R₂；
（2）由图可知，I图象对应的斜率较小，故说明乙图象对应的电阻较小，由图可知，乙电路图中采用相对电源的内接法，故乙电路得出的内阻偏大；故I图象是根据甲电路得出的，而II图象是根据乙电路图得出的；
（3）表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，路端电压为：U=I_g（R₂+r₁），由闭合电路欧姆定律可知：I=0，U=E=5.4×10^-3×1100=6.0V
因电流表A的内阻已知，故根据图1得出的电阻误差较小；根据U-I图象的斜率大小等于电源的内阻，由数学知识得r+R_A=$\frac{6.0-1.6}{0.6}$=7.3Ω，故有：r=1.3Ω；
故答案为：（1）R₂；（2）甲、乙；（3）6.0、1.3；

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．