Question

7．為了測定一電池的電動勢（約6V）和內(nèi)電阻，實驗室中提供有下列器材：
a．電流表G（滿偏電流1mA，內(nèi)阻10Ω）
b．電流表A（0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知）
c．滑動變阻器（0～10Ω，2A）
d．滑動變阻器（0～100Ω，1A）
e．定值電阻R₁（阻值5990Ω）
f．定值電阻R₂（阻值10Ω）
g．開關(guān)與導(dǎo)線若干
（1）滑動變阻器選d，與電流表G串聯(lián)的電阻選e，（填器材前面的字母代號）．
（2）根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的電路，請你按照電路圖在圖乙上完成實物連線．
（3）該實驗小組在實驗中發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表G的示數(shù)較大而變化很小，電流表A的示數(shù)變化較大，原因是電源內(nèi)阻很�。�
（4）經(jīng)反復(fù)試驗，在電路中串聯(lián)一個R₁=4.8Ω的電阻能比較好地解決這個問題，如圖丙所示．如圖丁為該小組根據(jù)圖丙的實驗電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），則由圖線可以得到被測電池的電動勢E=5.9V，內(nèi)阻r=1.0Ω．（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）將電流表G串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表； 根據(jù)實驗安全和準確性分析可明確對應(yīng)的滑動變阻器；
（2）根據(jù)電路圖可得出對應(yīng)的實物圖；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象進行分析，明確出現(xiàn)G示數(shù)偏大的原因；
（4）根據(jù)給出的作出圖象進行分析，注意將電流計示數(shù)轉(zhuǎn)化為電壓值； 再根據(jù)圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻．

解答 解：（1）因電源電動勢為6V，若采用最大值為10Ω的滑動變阻器則電流過大，故應(yīng)采用100Ω的滑動變阻器d；為了將電流計G改裝成電壓表，故應(yīng)串聯(lián)一個大電阻；故應(yīng)串聯(lián)定值電阻e；
（2）根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實物圖，如圖所示；
（3）電流計測量為路端電壓，電流計示數(shù)大說明路端電壓較大，故說明內(nèi)壓太小，故說明電源內(nèi)阻很��；
（4）根據(jù)改裝原理可知，改裝后的電壓表示數(shù)U=I₁（10+5990）=6000I₁；
則由閉合電路歐姆定律可知：U=E-I₂r； 由數(shù)學(xué)規(guī)律可知，電源的電動勢E=6000×9.75×10^-3=5.9V；
等效內(nèi)阻r=$\frac{5.9-0.5×6000×1{0}^{-3}}{0.5}$=5.8Ω；
則電源內(nèi)阻r=5.8-4.8=1.0Ω；
故答案為：（1）d，e； （2）如圖所示； （3）電源內(nèi)阻很小； （4）5.8，1.0．

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗原理，注意實驗數(shù)據(jù)處理的方法；在計算電動勢和內(nèi)電阻時一定要注意將電流值轉(zhuǎn)換為電壓值．