Question

16．实验室中准备了下列器材：
A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）
B．电流表A₁（满偏电流1.5mA，内阻为10Ω）
C．电流表A₂（量程0～0.60A，内阻约为0.10Ω）
D．电压表V（量程0-15V，内阻约为10kΩ）
E．滑动变阻器R₁（0～20Ω，2A）
F．滑动变阻器R₂（0～100Ω，1A）
G．电阻箱R₃：最大阻值为999.9Ω，允许通过的最大电流是0.6A
H．开关一个，导线若干
（1）若要将电流表A₁改装成量程为1.5V的电压表，需给该电流表串联一个990Ω的电阻．
（2）为了测量电池的电动势和内阻，小明按图（a）设计好了测量的电路图，在图（a）中，甲是C，乙是B，（填器材前面的序号）
（3）为了能较为准确地进行测量和操作方便，图（a）所示的测量电路中，滑动变阻器应选E（填器材前面的序号）．
（4）图（b）为小明根据图（a）的测量电路测得的实验数据作出的I₁-I₂图线（I₁为电表乙的示数，I₂为电表甲的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E=1.47V，内阻r=0.76Ω．（保留两位小数）

Answer 1

分析 （1）根据电表的改装原理可知改装的方法；
（2）根据题意可明确应选择的电流表和电压表；
（3）根据电路的选择可得出滑动变阻器的作用，则可以选择滑动变阻器；
（4）根据图象的意义及闭合电路欧姆定律可求得电源的电动势和内电阻．

解答 解：（1）电流表的内阻为10Ω；满偏电压为U_m=1.5×10^-3×10=1.5×10^-2V；若改装后1.5V的电压表，则应串联的电阻为：
R=$\frac{1.5-1.5×1{0}^{-2}}{1.5×1{0}^{-3}}$=990Ω；
（2）根据题意可知，乙为电流表B与电阻箱结合作为电压表使用，甲为电流表C，作为电流表使用；
（3）因内阻较小，故滑动变阻器略大于内阻即可，故滑动变阻器选择E；
（4）③由闭合电路欧姆定律可得：
I₁（R₃+R_A）=E-I₂r
变形得：I₁=$\frac{E}{{R}_{3}+{R}_{A}}$-$\frac{r}{{R}_{3}+{R}_{A}}$I₂；
由数学知可得：图象中的k=$\frac{r}{{R}_{3}+{R}_{A}}$；b=$\frac{E}{{R}_{3}+{R}_{A}}$；
由图可知：b=1.46；k=$\frac{1.4-1.1}{0.5-0.1}$=0.76×10^-3；
故解得：E=1.46V（1.46-1.48），r=0.76（0.76-0.78）
故答案为：（1）串，990；（2）C，B；（3）E；（4）1.47，0.76

点评 本题要注意电路中采用的是安安法测电动势和内电阻，其本质就是用其中的表头改装电压表；另外在解题时要注意一些细节，如图象中的纵坐标不是从零开始变化的，并且其单位为mA等，都应细心观察．