Question

12．某学校物理研究性学习小组为了较精确地测量某一电池的电动势和内阻（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω），从实验室选定了如下实验器材：
A．定值电阻R₀（阻值为900Ω）
B．滑动变阻器R₁（0～10Ω，额定电流为2 A）
C．电流表G（满偏电流3.0mA，内阻为100Ω）
D．电流表A（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）
E．开关一个，导线若干

（1）请将图甲中实验电路补充完整
（2）根据图甲补充完整后的电路图，将图乙所示的实物图连接完整
（3）图丙为该学习小组根据正确的实验得到的数据画出的图线，纵坐标I₁为电流表G的示数，横坐标I₂为电流表A的示数，则可知被测电源的电动势为1.4V，内阻为0.67Ω（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）所给实验器材中，有两个电流表，没有电压表，也没有电阻箱，只能用伏安法测电池电动势与内阻，可以用电流表与定值电阻组装一个电压表，根据伏安法测电源电动势与内阻的原理作出电路图．
（2）根据电路图连接实物电路图；
（3）根据欧姆定律和串联的知识求出I₁和电源两端电压U的关系，根据图象与纵轴的交点求出电动势，由与横轴的交点可得出路端电压为某一值时电流，则可求得内阻

解答 解：（1）所给实验器材中没有电压表，给出了两个电流表，可以将电流表G与定值电阻R₀串联，改装成电压表，用电流表A测电路电流，滑动变阻器R₁串联接入电路，实验电路图如图所示：

（2）根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（3）电源两端电压为：U=I₁（R₀+R_G）=I₁（900+100）=1000I₁，
图象与纵轴的交点是电源电动势，由图示图象可知，
电动势为：E=0.0014A×1000Ω=1.4V，
由图示图象可知，图象与横轴交点对应的纵坐标为1.0mA，
对应的电压值：U=1000I₁=1000×0.001=1V，
图象斜率的绝对值是电源内阻，由图示图象可知，
电源内阻：r=$\frac{E-U}{I}$=$\frac{1.4V-1.0V}{0.63A}$≈0.67Ω；
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）实物电路图如图所示；（3）1.4；0.67．

点评 当器材中没有电压表时，应考虑将电流表与定值电阻串联代替电压表；涉及到用图象求解的问题，应先根据物理规律解出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，然后再根据截距和斜率的概念求解即可．