题目内容
1．某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻．他根据老师提供的以下器材，画出了如图1所示的原理图．
①电压表V（量程3V，内阻RV=10kΩ）
②电流表G（量程3mA，内阻Rg=100Ω）
③电流表A（量程3A，内阻约为0.5Ω）
④滑动变阻器R1（0～20Ω，2A）
⑤滑动变阻器R2（0～100Ω，1A）
⑥定值电阻R3=0.5Ω
⑦开关S和导线若干
a．该同学没有选用电流表A的原因是量程与被测电流值相比较太大．
b．该同学将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是0.603A．
c．为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是R1（填写器材编号）
d．该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=1.48V（保留三位有效数字），电源的内阻r=0.84Ω（保留两位有效数字）．
分析 ①根据干电池的电动势和滑动变阻器R1，可估算出电路中电流最小值，没有选用电流表A的原因是量程太大；
②根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程；
③为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；
④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0-10Ω，
电路中最小电流约为Imin=$\frac{E}{R}$=$\frac{1.5}{10}$=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．
②改装后电流表量程：I=Ig+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{3}}$=0.003+$\frac{0.003×10}{0.5}$A=0.603A；
③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R1．
④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=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.48-1.06}{2.5×200×1{0}^{-3}}$=0.84，则电源的内阻为：r=k=0.84Ω
故答案为：①量程与被测电流值相比较太大；②0.603；③R1；④1.48；0.84．
点评 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．
练习册系列答案
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