Question

【題目】某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室的多用電表頗感興趣，想用學(xué)過的知識來測量內(nèi)部干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。

（1）說明書給出的歐姆擋“×1”的內(nèi)部電路圖如圖甲所示，該同學(xué)將電阻箱和電壓表并聯(lián)后接在兩表筆a、b上，欲用圖示的電路測量多用電表內(nèi)部的電阻r（遠(yuǎn)小于電壓表V的內(nèi)阻）和電池的電動(dòng)勢E。

①表筆a為______（填“紅表筆”或“黑表筆”）。將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至歐姆檔“×1”，將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)_____，使指針指在_____（填“左”或“右”）側(cè)零刻度處。

②通過改變電阻箱電阻R，得出對應(yīng)的電壓表讀數(shù)U，為了得出多用表內(nèi)部的電阻r和電池的電動(dòng)勢E，他采用圖像法來處理數(shù)據(jù)，你認(rèn)為應(yīng)該作出的圖象是（______）

A. U-R B. C. D.

（2）該同學(xué)對多用電表中的電池進(jìn)行更換時(shí)發(fā)現(xiàn)，表內(nèi)除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個(gè)方形的電池（層疊電池）。為了測定該電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材：電流表（滿偏電流10mA，內(nèi)阻很小）、電流表（0-0.6-3A，內(nèi)阻較小）、滑動(dòng)變阻器（，1A）、定值電阻R（阻值）、開關(guān)與導(dǎo)線若干。

①根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，為測出多組數(shù)據(jù)得到如圖2的圖線（為電流表的示數(shù)， 為電流表的示數(shù)），請將相應(yīng)的電路圖畫在圖1的方框內(nèi)，并標(biāo)出器材相應(yīng)的符號；______

②根據(jù)電路圖及圖線可以得到被測電池的電動(dòng)勢E=______V，內(nèi)阻r=__________ 。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 紅表筆 歐姆調(diào)零旋鈕 右 B 9.0 10

【解析】（1）①紅表筆內(nèi)部接電源的負(fù)極，則表筆a為紅表筆。將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至歐姆檔“×1”，將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在右側(cè)零刻度處。

②由閉合電路歐姆定律可知：E=U+r；變形得： ；則若采用圖像法來處理數(shù)據(jù)，應(yīng)該作出的圖象是圖線，故選B.

（2）①由題意可知，本實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表，故將已知內(nèi)阻的電流表A2與定值電阻串聯(lián)充當(dāng)電壓表，電流表A1與定值電阻R串聯(lián)即可．如圖所示：

（2）表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：
I1（R3+RA）=E-I2r
即： ；
由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為9.0mA，則有：9.0mA=
解得：E=9.0V；
由圖象可知，圖象的斜率為：10×10-3，由公式得圖象的斜率等于，故=10×10-3；
解得r=10Ω．