Question

某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻，实验室中有如下器材：

A．待测干电池

B．电流表G（0～3mA，内电阻r₁=20Ω）

C．电流表A（0～0.6A，内电阻r₂=0.20Ω）

D．滑动变阻器甲（最大阻值10Ω）

E．滑动变阻器乙（最大阻值100Ω）

F．定值电阻R₁=100Ω

G．定值电阻R₂=500Ω

H．定值电阻R₃=1.5kΩ

以及导线和开关．

由于没有电压表，为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量．

（1）为了方便并能较准确测量，滑动变阻器应选      ，定值电阻应选用      ．（填写各器材前的序号）

（2）若某次测量中电流表G的示数为I₁，电流表A的示数为I₂；改变滑动变阻器的位置后，电流表G的示数为I₁′，电流表A的示数为I₂′．则可知此电源的内电阻r=       ，电动势E=        ．（用给出和测得的物理量表示）

Answer

①D G ②r= （R2+r1） E= （R2+r1）

【解析】

试题分析：将电流表B串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表，采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．

根据闭合回路欧姆定律列出等式求解电动势和内阻．

【解析】
（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表B串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．

为了方便并能较准确测量，电路图中的电流表A应选C，采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D，

一节电池电动势大约是1.5V，所以改装成的电压表的量程要达到1.5V，所以定值电阻应选G，

（2）某次测量中电流表B的示数为I1，电流表A的示数为I2

根据欧姆定律和串联的知识得E=I1（R2+r1）+rI2，

改变滑动变阻器滑片的位置后，电流表B的示数为I1′，电流表A的示数为I2′．

根据欧姆定律和串联的知识得E=I1′（R2+r1）+rI2′，

解得：r= （R2+r1） E= （R2+r1）

故答案为：①D G ②r= （R2+r1） E= （R2+r1）

【点评】本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形，注意由于没有电压表，本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法．