Question

19．（1）張明同學(xué)要用伏安法測(cè)定一太陽(yáng)能電池E₁的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（電動(dòng)勢(shì)約2V，內(nèi)阻約50Ω，允許通過(guò)的最大電流為400mA）．除了待測(cè)電池、開關(guān)和若干導(dǎo)線之外，還備有下列器材可供選用：
（A）電流表A₁：量程0-50mA，內(nèi)阻約為50Ω
（B）電流表A₂：量程0-100mA，內(nèi)阻約為2Ω
（C）電壓表V₁：量程0-3V，內(nèi)阻約為2kΩ
（D）電壓表V₂：量程0-15V，內(nèi)阻約為6kΩ
（E）滑動(dòng)變阻器R₁：0-50Ω，允許通過(guò)的最大電流為2A
（F）滑動(dòng)變阻器R₂：0-200Ω，允許通過(guò)的最大電流為1A
（G）定值電阻R₃：10Ω
（H）定值電阻R₃：100Ω
（I）干電池E₂（電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻很�。�
為了消除因電表內(nèi)阻引起的誤差，張明同學(xué)先設(shè)計(jì)出如下電路來(lái)測(cè)定電流表A₁的內(nèi)阻．
①該實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用H，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E（填寫器材代號(hào)）；
②若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得電流表A₁示數(shù)為40mA，電流表A₂示數(shù)為62mA，則電流表A₁內(nèi)阻為55Ω
（2）張明同學(xué)測(cè)出電流表A₁內(nèi)阻之后，又利用電流表A₁和其它器材設(shè)計(jì)出一電路來(lái)測(cè)定太陽(yáng)能電池E₁的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，并巧妙地消除了電表內(nèi)阻引起的誤差，試畫出該圖（在圖中標(biāo)注所選用的器材代號(hào)）．

Answer 1

分析 根據(jù)電路安全性及電表讀數(shù)準(zhǔn)確性選出合適的儀表，根據(jù)電路串并聯(lián)關(guān)系和歐姆定律求出電流表A₁內(nèi)阻．
電源的U-I圖象與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源和電流表A₁內(nèi)阻之和，由圖象可以求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻．

解答 解：（1）①干電池E₂電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻很小，電流表A₂量程0-100mA，內(nèi)阻約為2Ω，由于電流表A₁內(nèi)阻約為50Ω，且其量程為A₂量程的一半，所以定值電阻可以采用100Ω電阻進(jìn)行分流，所以定值電阻應(yīng)選用H，這樣可以減小電表的讀數(shù)帶來(lái)的誤差．為了準(zhǔn)確測(cè)量，應(yīng)讓兩電表的讀數(shù)不少于總量程的$\frac{1}{3}$，則計(jì)算可知，滑動(dòng)變阻器應(yīng)大于45Ω即可，故滑動(dòng)變阻器選擇即選E．
②若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得電流表A₁示數(shù)為40mA，電流表A₂示數(shù)為62mA，
則電流表A₁內(nèi)阻為R_A1=$\frac{100×（0.062-0.040）}{0.040}$=55Ω，
（2）根據(jù)伏安法測(cè)定一太陽(yáng)能電池E₁的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻原理作圖，為了消除了電表內(nèi)阻引起的誤差，可以將電表A₁采用內(nèi)接法接入，
將電表A₁和電池內(nèi)阻看成等效電源的內(nèi)阻．

故答案為：（1）①H，E         ②5.5，（2）如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題；求電源內(nèi)阻時(shí)要注意圖象縱坐標(biāo)起點(diǎn)數(shù)值是否為零．