Question

7．为了测定一电池的电动势（约6V）和内电阻，实验室中提供有下列器材：
a．电流表G（滿偏电流1mA，内阻10Ω）
b．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
c．滑动变阻器（0～10Ω，2A）
d．滑动变阻器（0～100Ω，1A）
e．定值电阻R₁（阻值5990Ω）
f．定值电阻R₂（阻值10Ω）
g．开关与导线若干
（1）滑动变阻器选d，与电流表G串联的电阻选e，（填器材前面的字母代号）．
（2）根据现有的实验器材，实验小组设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙上完成实物连线．
（3）该实验小组在实验中发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表G的示数较大而变化很小，电流表A的示数变化较大，原因是电源内阻很小．
（4）经反复试验，在电路中串联一个R₁=4.8Ω的电阻能比较好地解决这个问题，如图丙所示．如图丁为该小组根据图丙的实验电路利用测出的数据绘出的I₁-I₂图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E=5.9V，内阻r=1.0Ω．（结果取两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表； 根据实验安全和准确性分析可明确对应的滑动变阻器；
（2）根据电路图可得出对应的实物图；
（3）根据实验现象进行分析，明确出现G示数偏大的原因；
（4）根据给出的作出图象进行分析，注意将电流计示数转化为电压值； 再根据图象求出电源电动势与内阻．

解答 解：（1）因电源电动势为6V，若采用最大值为10Ω的滑动变阻器则电流过大，故应采用100Ω的滑动变阻器d；为了将电流计G改装成电压表，故应串联一个大电阻；故应串联定值电阻e；
（2）根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；
（3）电流计测量为路端电压，电流计示数大说明路端电压较大，故说明内压太小，故说明电源内阻很小；
（4）根据改装原理可知，改装后的电压表示数U=I₁（10+5990）=6000I₁；
则由闭合电路欧姆定律可知：U=E-I₂r； 由数学规律可知，电源的电动势E=6000×9.75×10^-3=5.9V；
等效内阻r=$\frac{5.9-0.5×6000×1{0}^{-3}}{0.5}$=5.8Ω；
则电源内阻r=5.8-4.8=1.0Ω；
故答案为：（1）d，e； （2）如图所示； （3）电源内阻很小； （4）5.8，1.0．

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，注意实验数据处理的方法；在计算电动势和内电阻时一定要注意将电流值转换为电压值．