Question

在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻1.0

在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻1.0Ω左右）B．电流表A1（量程0-3m A，最小刻度0.1mA，内阻为10Ω）C．电流表A2（量程0-0.6A，最小刻度0.02A，内阻未知）D．滑动变阻器R1（0-20Ω，5A）E．滑动变阻器R2（0-200Ω，l A）F．定值电阻R0（990Ω）G．开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验电路，其中合理的是______（填“a”或“b”）图所示的电路；（2）在该电路图中，用电流表和定值电阻改装后的电压表的量程是______V；（3）在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______（填写“D”或“E”）．（4）图乙为该同学根据选出的合理的实验电路，移动滑动变阻器，电流表A1和电流表A2分别测得多组I1和I2，并画出I1-I2图线，则由图线可得被测电池的电动势E=______V（取三位有效数字）．

Answer 1

（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．
根据欧姆定律若将电流表与定值电阻串联有U=I₁R₀=0.003×990V=2.97V，与电动势接近，故应将电流表A₁与定值电阻串联使用，故合理的是b图．
（2）在该电路图中，用电流表和定值电阻改装后的电压表的量程U=I₁（R₀+R_A1）=0.003×（990+10）=3.0V．
（3）因为电源的内阻较小，所以应该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．
（4）将图乙所示图象进行延长，

图象纵轴截距是I₁=1.48mA，
根据闭合电路欧姆定律得干路电流为零时，电源两端的电压等于电源电动势，
所以电源电动势E=I₁（R_A1+R₀）=1.48×10^-3A×（10Ω+990Ω）=1.48V；
故答案为：（1）b
（2）3.0
（3）D
（4）1.48