Question

某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定一节干电池的电动势和内电阻，备有下列器材：
A．待测干电池
B．电流表G（满偏电流1mA．内阻Rg=10Ω）
C．电阻箱R，阻值范围为0-9999Ω
D．定值电阻R₁（阻值1990Ω）
E．定值电阻R₂（阻值2990Ω）
F．开关与导线若干
（1）根据题目提供的实验器材．图中R₀应选用

 

；
（2）多次调节电阻箱．读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则由图线可以得到被测干电池的电动势E=

 

V．内阻r=

 

Ω．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析：（1）将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．因为电源的电动势较小，所以R₀应该采用定值电阻R₁．
（2）根据欧姆定律和串联的知识求出电流表示数I和电阻箱示数R的关系，根据图象与纵轴的交点和斜率则可求得电动势和内阻．

解答：解：（1）将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．因为电源的电动势大约是1.5V，所以R₀应该采用定值电阻R₁．
（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：
I（R₀+R_g）=E-

(R0+Rg)I

R

r

1

I

=

2000

E

+

2000r

E

?

1

R

由图可知，将电流单位mA转换成A，图象与纵坐标的交点为1.34×10³A^-1
所以有：1.34×10³A^-1=

2000

E

；
解得：E=1.5V；
由图象可知，将电流单位mA转换成A，图象的斜率为：0.67×10³，由公式得图象的斜率等于

2000r

E

，
解得：r=1.0Ω．
故答案为：（1）R₁；
（2）1.5，1.0．

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．