Question

9．某研究性学习小组测定某电池的电动势和内阻．
（1）如图1所示，先直接用多用电表测定该电池的电动势，在正确操作的情况下，其电池的电动势约为1.4V
（2）为了比较精确地测定该电池的电动势及内阻．现在实验室准备了以下器材：
A．待测电池（内阻约为0.5Ω）
B．电流传感器G（相当于电流表：满偏电流3.0mA，内阻Rg=150Ω）
C．电流传感器A（相当于电流表：量程0～0.6A，内阻R_A≈1Ω）
D．滑动变阻器R₁（阻值范围0一20Ω，额定电流2A）
E滑动变阻器R₂（阻值范围0-200Ω，额定电流1A）
F．定值电阻R_o（阻值为850Ω），开关一个，导线若干．则：
①为了能尽量准确地进行测量，同时考虑到实验操作的方便，实验中应选用的滑动变阻器为R₁（选填仪器代号）．
②根据题意，在保证安全和测量准确性的条件下，在如图2虚线方框内画出实验电路图．并在图中标出所选器材的代号（其中部分已画出）．
③某同学利用实验测得的数据以I₂为横坐标，以I₁为纵坐标，选取适当标度，画出了如图3所示的图象，该电池的电动势为1.4V，内阻为0.70Ω（保留二位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）根据多用电表的读数方法可得出对应的读数；
（2）①明确实验原理，根据滑动变阻器的使用方法可明确对应的滑动变阻器；
②根据实验原理和给定的仪器进行分析，明确应采用的电路图；
③根据闭合电路欧姆定律进行分析，明确纵坐标与电压的关系，图象可求得对应的电动势和内电阻．

解答 解：（1）由图可知，多用电表选择量程为2.5V，则最小分度为0.05，故对应的读数为1.40V；
（2）①因电源内阻较小，为了便于控制和调节，滑动变阻器选用总阻值较小的R₁；
②根据题意可知，没有给出电压表，故应用电流传感器G与定值电阻串联充当电压表使用；故电路图如图所示；
③根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：U=I₁（850+150）=1000I₁，
根据图象与纵轴的交点得电动势为E=1.42mA×1000Ω≈1.4V，
与横轴的交点可得出路端电压为1.08V时电流是0.4A，
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得，电源内阻r=$\frac{E-U}{I}$=$\frac{1.4-1.1}{0.4}$≈0.75Ω；
故答案为：（1）1.40；（2）①R₁；②如图所示；③1.4；0.75．

点评 本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的．