Question

11．廈門六中985課題研究小組，收集了數(shù)碼相機、手機等用舊了的各種類型的電池，及從廢舊收音機上拆下的電阻、電容、電感線圈、薄的金屬圓片．現(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件，一是手機中常用的鋰電池（電動勢E標稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）．二是薄的金屬圓片．在操作臺上還準備了如下實驗器材：
A．電壓表V₁（量程4V，電阻R_V約為5.0kΩ），
B．電壓表V₂（量程15V，電阻R_V約為20.0kΩ），
C．電流表A₁（量程100mA，電阻R_A1約為10Ω），
D．電流表A₂（量程4mA，電阻R_A2約為50Ω），
E．滑動變阻器R₁（0～20Ω，額定電流1A），
F．滑動變阻器R₂（0～2000Ω，額定電流3A）
G．開關S一只、導線若干，
H．游標卡尺，
I．螺旋測微器．
（1）為了測鋰電池的電動勢和內(nèi)阻，課題組某成員設計出了實驗原理圖1，請你指出其中的錯誤（只要求寫出2條）：應選電流表A₁；電壓表選擇V₁．

（2）課題組某成員根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，在U-I圖2中描出了數(shù)據(jù)點，請你根據(jù)圖中的點求出該鋰電池的內(nèi)阻r=21.7Ω．
（3）課題組某成員用游標卡尺和螺旋測微器分別測量薄金屬圓片的直徑和厚度．請你讀出圖3中的示數(shù)．該游標卡尺示數(shù)為1.240cm．螺旋測微器示數(shù)為0.730mm．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗器材確定滑動變阻器與電流表的接法，明確實驗中有錯誤的地方；
（2）由給出的點描出伏安特性曲線；根據(jù)圖示電源U-I圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻．
（3）游標卡尺主尺與游標尺示數(shù)之和是游標卡尺的示數(shù)，螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．

解答 解：（1）電源電動勢為3.7V，故電壓表應選用4V量程的V₁； 電源的最大放大電流為100mA，故應選電流表A₁
同時由于電流表內(nèi)阻接近電源內(nèi)阻，為了減小誤差應采用相對電源的電流表外接法；
但由于R₂的阻值過大，不易于調(diào)節(jié)，故應用R₁；
（2）根據(jù)描出的點得出對應圖象如圖所示；
應用伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻，電壓表測路端電壓，電流表測電路電流，實驗電路圖如圖所示：

（3）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值為3.5，則電源電動勢E=3.3V，
電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{3.3-2.0}{0.06}$=21.7Ω；
（4）由圖示游標卡尺可知，其示數(shù)為：12mm+9×0.05mm=12.45mm=1.245cm，
由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm．
故答案為：（1）應選電流表A₁；電壓表應選擇V₁； （或：電流表采用相對電源的外接法； 滑動變阻器選擇R₁）
（2）21.7．（3）1.240       0.730

點評 本題考查了實驗電路的選擇、設計實驗電路圖、求電源電動勢與內(nèi)阻、游標卡尺與螺旋測微器讀數(shù)；要注意游標卡尺不需要估讀，螺旋測微器需要估讀．