Question

16．某同学测定一个叠层电池的电动势和内电阻，实验室中提供的仪器或器材有：
A．电流表G（满偏电流10mA，内阻等于10Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R₀（0～100Ω，1A）
D．定值电阻R（阻值990Ω）
E．开关与导线若干
  （1）该同学根据这些实验器材，设计了图甲所示的电路，实验中，电流表A的量程应选择0～0.6A；
（2）图乙为该同学根据上述设计的实验电路，利用实验测出的数据绘出的 I₁-I₂图线，I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数，由图线可以得到被测电池的电动势E=9V，内阻r=10Ω．

Answer 1

分析 （1）根据电流表的最大测量值选择电流表量程．
（2）把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式，然后求出电源电动势与内阻．

解答 解：（1）由图示图象可知，电流表A在最大测量值为0.5A，则电流表选择0～0.6A量程．
（2）G与电阻电阻串联构成电压表，由闭合电路欧姆定律可知：
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，
由图可知，图象与纵坐标的交点为9.0mA=0.009A，
则有：0.009=$\frac{E}{1000}$，电源电动势：E=9.0V；
由图象可知，图象的斜率为：0.01，由公式得图象的斜率等于$\frac{r}{1000}$，
故$\frac{r}{1000}$=0.01，解得：r=10Ω．
故答案为：（1）0～0.6A；（2）9；10．

点评 本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形，注意由于没有电压表，本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表，再根据原实验的研究方法进行分析研究．