Question

20．某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）．为了测定电池的电动势和内阻；

（1）该同学设计了如图所示的电路，请你按照电路图完成乙图的实物连线．
（2）定值电阻R和电流表的总电阻为1000Ω，丙图为该同学根据上述设计的实验电路所测出的数据绘出的I₁-I₂图线（I₁为电流表的示数，I₂为电流表的示数）则由图线可以得到被测电池的电动势E=9.0V，内阻r=10Ω．（结果均保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）由原理图将电流表A₂与滑动变阻器串联，电流表A₁与定值电阻R串联，注意开关应能控制整个电路；
（2）表头及定值电阻充当电压表使用，则由闭合电路欧姆定律可得出表达式，由图象结合表达式可得出电动势和内电阻．

解答 解：（1）由原理图可知电路结构，连接实物图所示；
（2）表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律可知：
I₁（R₃+R_A）=E-I₂r
即：I₁=$\frac{E}{1000}$-$\frac{{I}_{2}r}{1000}$；
由图可知，图象与纵坐标的交点为9.0mA，
则有：9.0mA=$\frac{E}{1000}$；
解得：E=9.0V；
由图象可知，图象的斜率为：r=$\frac{9.0-2.0}{0.5}$×10^-3=14×10^-3，由公式得图象的斜率等于$\frac{r}{1000}$，
故$\frac{r}{1000}$=14×10^-3；
解得：r=14Ω．
故答案为：
（1）实物连接如图
（2）9.0，14．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道该实验中数据处理的方法，注意图象纵坐标不是电源的路端电压，而是电流表示数，要根据电路结构进行计算．