Question

在測定一節干電池的電動勢和內電阻的實驗中，實驗室備有下列器材選用：
①干電池（電動勢E約為1.5V，內電阻r約為1.0Ω）；
②電流表G（滿偏電流2.0mA，內阻R_g=10Ω）；
③電流表A（量程0～0.6A，內阻約為0.5Ω）；
④滑動變阻器R（0～20Ω，10A）；
⑤滑動變阻器R′（0～300Ω，1A）；
⑥定值電阻R₀=999Ω；
⑦開關和導線若干．
某同學設計了如所示的電路進行實驗：
（1）在該電路中為了操作方便且能準確地進行測量，滑動變阻器應選

R

（填寫器材前的字母代號“R”或“R′”）；  在閉合開關S前，應將滑動變阻器的滑動端c移動至

b端

（填“a端”、“中央”或“b端”）．

（2）根據圖（甲）在圖（乙）的實物圖上連線．
（3）閉合開關S，移動滑動變阻器的滑動端c至某一位置，讀出電流表G和電流表A的示數I₁和I₂．多次改變滑動端c的位置，得到的數據為：

I1（mA）	1.20	1.25	1.30	1.35	1.40	1.45
I2（mA）	480	400	320	232	140	68

在圖（丙）所示的坐標紙上以I₁為縱坐標、I₂為橫坐標畫出所對應的I₁-I₂曲線（I₁為電流表G的示數，I₂為電流表A的示數）．
（4）利用所畫圖線可求得電源的電動勢E=

1.49

V，電源的內電阻r=

0.60

Ω．（結果要求保留兩位小數）

Answer 1

分析：由題目中給出的信息可知干電池的電動勢以及內電阻，根據滑動變阻器的作用可以得出應選擇的滑動變阻器；滑動變阻器應保證電路的安全，開始時應接到最大電阻處；
原理圖已知，按電流的流向在實物圖中依次連接，注意不能交叉；
選擇合適的坐標值，標點后用直線將各點相連，誤差較大的點可以舍去；
圖象與縱坐標的交點為電動勢；由閉合電路歐姆定律可求得內阻；

解答：解：（1）測量電動勢和內電阻需要有電壓表和電流表；但題目中只給出兩個電流表；但其中一個電流表G的內阻已知，可以把內阻已知的電流表和定值電阻串聯改裝成一個電壓表．同時因電流表量程較大，故為了減少誤差，滑動變阻器需選小電阻，故選R；為保證安全，開始時滑動變阻器應接到最大值，故應接b端；
（2）由原理圖可知，電路為基本的限流接法，故按原理圖串聯即可；連線如圖乙所示：
（3）將各點依次描出，連線如圖丙所示．
（4）圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢，由歐姆定律可知，電動勢為E=0.149×1000=1.49V；
圖象的斜率為電源的內阻，r=

△U

△I

=

1.48-1.2

0.48

≈0.60Ω，故內阻約為0.60Ω．

故答案為：（1）R，b端；（2）如圖乙所示；（3）如圖丙所示；（4）1.49，0.6

點評：正確選擇儀器是電學實驗的經常考查的考點；
測定電動勢和內阻的實驗中要注意數據的處理時主要應用了圖象法，在學習中要掌握讀數及畫圖的能力，要結合公式理解圖象中點、線、交點及截距的意義．