Question

16．某同學測定一個疊層電池的電動勢和內電阻，實驗室中提供的儀器或器材有：
A．電流表G（滿偏電流10mA，內阻等于10Ω）
B．電流表A（0～0.6A～3A，內阻未知）
C．滑動變阻器R₀（0～100Ω，1A）
D．定值電阻R（阻值990Ω）
E．開關與導線若干
  （1）該同學根據這些實驗器材，設計了圖甲所示的電路，實驗中，電流表A的量程應選擇0～0.6A；
（2）圖乙為該同學根據上述設計的實驗電路，利用實驗測出的數(shù)據繪出的 I₁-I₂圖線，I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)，由圖線可以得到被測電池的電動勢E=9V，內阻r=10Ω．

Answer 1

分析 （1）根據電流表的最大測量值選擇電流表量程．
（2）把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，應用閉合電路歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后求出電源電動勢與內阻．

解答 解：（1）由圖示圖象可知，電流表A在最大測量值為0.5A，則電流表選擇0～0.6A量程．
（2）G與電阻電阻串聯(lián)構成電壓表，由閉合電路歐姆定律可知：
I₁（r_G+R）=E-I₂r，整理得：I₁=$\frac{E}{{r}_{G}+R}$-$\frac{{I}_{2}}{{r}_{G}+R}$r=$\frac{E}{10+990}$-$\frac{{I}_{2}}{10+990}$r=$\frac{E}{1000}$-$\frac{{I}_{2}}{1000}$r，
由圖可知，圖象與縱坐標的交點為9.0mA=0.009A，
則有：0.009=$\frac{E}{1000}$，電源電動勢：E=9.0V；
由圖象可知，圖象的斜率為：0.01，由公式得圖象的斜率等于$\frac{r}{1000}$，
故$\frac{r}{1000}$=0.01，解得：r=10Ω．
故答案為：（1）0～0.6A；（2）9；10．

點評 本題為測量電源的電動勢和內電阻的實驗的變形，注意由于沒有電壓表，本實驗中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表，再根據原實驗的研究方法進行分析研究．