Question

有一節干電池，電動勢大約為1.5V，內電阻約為1.0Ω．某實驗小組的同學們為了比較準確地測出該電池的電動勢和內電阻，他們在老師的支持下得到了以下器材：
A．電壓表V（量程15V，內阻約10kΩ）
B．電流表G（量程1.5mA，內阻R_g=10Ω）
C．電流表A（量程0.6A，內阻約為0.5Ω）
D．滑動變阻器R₁（0～20Ω，10A）
E．滑動變阻器R₂（0～100Ω，1A）
F．定值電阻器R₃=990Ω
G．開關S和導線若干
（1）為了能準確地進行測量，同時為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是

D

．（填寫器材編號）
（2）請在虛線框內（圖甲）畫出他們采用的實驗原理圖．（標注所選擇的器材符號）．

（3）該小組根據實驗設計的原理圖測得的數據如下表，為了采用圖象法分析處理數據，請你在圖乙所示的坐標紙上選擇合理的標度，作出相應的圖線．

序號	1	2	3	4	5	6
電流表G（I1/mA）	1.37	1.35	1.26	1.24	1.18	1.11
電流表A（I2/A）	0.12	0.16	0.21	0.28	0.36	0.43

（4）根據圖線求出電源的電動勢E=

1.48

V（保留三位有效數字），電源的內阻r=

0.84

Ω（保留兩位有效數字）．

Answer 1

分析：將電流表G串聯一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．因為電源的內阻較小，所以應該采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數據的測量和誤差的減小．
根據歐姆定律和串聯的知識求出I₁和電源兩端電壓U的關系，根據圖象與縱軸的交點求出電動勢，由與橫軸的交點可得出路端電壓為某一值時電流，則可求得內阻．

解答：解：①因為電源的內阻較小，所以應該采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數據的測量和誤差的減小．滑動變阻器應選D，
②電源電動勢約為1.5V，電壓表量程為15V，如果用該電壓表測電壓，電壓表指針偏轉角度很小，甚至幾乎不偏轉，測量誤差太大，不能用該電壓表進行實驗，題中給出了兩個電流表，將電流表G串聯一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表，電路圖如圖a所示．
③根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，然后用直線把各點連接起來，作出圖象如圖b所示；
④根據歐姆定律和串聯的知識得電源兩端電壓為：U=I₁（990+10）=1000I₁，
根據圖象與縱軸的交點得電動勢為E=1.48mA×1000Ω=1.48V
與橫軸的交點可得出路端電壓為1.06V時電流是0.5A，
由閉合電路歐姆定律E=U+Ir可得：r=0.84Ω；
故答案為：（1）D；（2）如圖a所示；（3）如圖b所示；（4）1.48（1.45-1.49）； 0.84（0.84-0.90）．

點評：在測量電源電動勢和內阻時，要注意根據畫出的U-I圖象分析出電動勢及內阻．