Question

13．由于新干电池的内阻较小，某同学利用如图1所示的电路测量两节新干电池的电动势和内阻，所给的器材有：量程为3mA的灵敏电流计，其内阻为100Ω，量程为3V的电压表（电压表内阻非常大），阻值分别为R₁=900Ω，和R₂=2Ω的两个定值电阻，最大阻值分别为10Ω和200Ω的两个滑动变阻器．

（1）滑动变阻器选用最大阻值为10Ω
（2）实验中根据测得的灵敏电流计、电压表的数据做出电流随电压变化的图象如图2所示，由图可知1节干电池的电动势E=3.0V，内阻r=1.3Ω（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）分析电路结构，明确实验原理，再根据实验中应要求准确并易于调节，从而选择滑动变阻器；
（2）根据闭合电路欧姆定律列式，根据图象利用数学规律即可求得电动势和内电阻．

解答 解：由图1可知，电流计与定值电阻R₁串联后充当电压表使用，而电流与R₂并联充当电流表使用，由于电池的电动势约为3V，为了让R₂分流较多，同时便于调节，故应选择10Ω的滑动变阻器；
（2）根据闭合电路欧姆定律可知：I（R₁+R_g）=E-U-$\frac{U}{{R}_{2}}r$；
即I=$\frac{E}{1000}-\frac{U}{1000}$-$\frac{U}{1000×2}r$
由图可知，$\frac{E}{1000}$=3.0mA
k=$\frac{3×1{0}^{-3}}{1.8}$=$\frac{1}{1000}+\frac{r}{2000}$
解得：E=3.0V； r=1.3Ω
故答案为：（1）10Ω； （2）3.0； 1.3

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意认真分析实验原理，明确电流表和电压表的作用，才能准确利用闭合电路欧姆定律求解．