Question

10．为了测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材：
A．待测干电池（电动势1.5V左右，内阻不超过1.5Ω）
B．电流表A₁（量程0～2mA，内阻R_A1=10Ω）
C．电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～20Ω，10A）
E．滑动变阻器R₂（0～100Ω，1A）
F．定值电阻R₃=990Ω
G．开关、导线若干

利用以上提供的器材，欲测量该电池的电动势和内阻，请回答以下问题：
（1）为测量方便且测量误差较小，上述滑动变阻器应选用D（填写序号字母）．
（2）在图1所示虚线框内补画出完整的电路原理图．
（3）根据合理的设计电路测量数据，电流表A₁的示数记为I₁，电流表A₂的示数记为I₂，某同学测出了6组I₁、I₂的数据，如表所示．

序号	1	2	3	4	5	6
I1/mA	1.40	1.36	1.35	1.28	1.20	1.10
I2/A	0.10	0.15	0.22	0.25	0.35	0.48

在图2坐标纸上作出I₁和I₂的关系图线．根据描绘出的图线，可得被测电池的电动势为1.48V，内阻为0.80Ω．（计算结果保留两位小数）

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器应起来限流保护作用，并且在使用时要选用易于调节的；
（2）根据给出的仪表及实验原理可得出实验电路图；
（3）由作出的U-I图可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示内阻．

解答 解：（1）为方便实验操作，滑动变阻器的阻值不能太大，选择D比较合适．
（2）由题意可知，本实验中没有给出电压表，故应采用电流表A₁与定值电阻串联后充当电压表使用；故电路图如图所示；
（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，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1.48mA，
则有：1.48mA=$\frac{E}{1000}$；
解得E=1.48V；
由图象可知，图象的斜率为：0.8×10^-3，由公式得图象的斜率等于$\frac{r}{1000}$，
故$\frac{r}{1000}$=0.8×10^-3；
解得r=0.80Ω．
故答案为：（1）D（2）如图所示；（3）1.48；0.80

点评 正确选择仪器是电学实验的经常考查的考点；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．