Question

10．小勇為了測量一電池的電動(dòng)勢（約為4V）和內(nèi)阻（約為6Ω），設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，實(shí)驗(yàn)室提供的器材中電流表有兩量程（0～250mA、內(nèi)阻5Ω；0～500mA、內(nèi)阻2Ω）；電壓表V₁內(nèi)阻約為3kΩ、量程0～3V；電壓表V₂內(nèi)阻為1kΩ、量程0～1.5V；兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為R₁=100Ω、R₂=2kΩ．請根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路回答下列問題：
（1）電流表應(yīng)選0～500mA（填“0～250mA”或“0～500mA”）量程，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁（填“R₁”或“R₂”）．
（2）在其中一次操作中，電壓表V₁的讀數(shù)為1.5V，則電路的路端電壓為2V．
（3）為了精確地測出該電動(dòng)勢和內(nèi)阻，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到了多組數(shù)據(jù)，在利用圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)，為了能直觀地反應(yīng)相關(guān)物理量，則應(yīng)作出U-I圖象．（U表示電壓、I表示通過電源的電流，R表示滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)已知電動(dòng)勢和內(nèi)電阻可求得電流，即可分析電流表； 根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全和準(zhǔn)確性原則可明確滑動(dòng)變阻器的使用；
（2）根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可求得電路中的路端電壓；
（3）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)中可讀出的數(shù)據(jù)，再根據(jù)圖象的性質(zhì)分析應(yīng)如何處理數(shù)據(jù)．

解答 解：（1）電源的電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻約為6Ω；則最大電流約為：I_m=$\frac{4}{6}$A； 故電流表應(yīng)選擇500mA量程；
由于內(nèi)阻較小，為了有效控制，電流表應(yīng)選用較小的R₁；
（2）兩電壓表串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知，U₂=$\frac{1}{3}×1.5$=0.5V； 故路端電壓為U=1.5+0.5=2V；
（3）由于實(shí)驗(yàn)中測出了電路端電壓和電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，U=E-Ir； 故應(yīng)作出U-I圖象分析即可直觀地反應(yīng)相關(guān)物理量；
故答案為：（1）0～500mA； R₁； （2）2； （3）U-I．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測量電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，能根據(jù)數(shù)據(jù)處理的方法進(jìn)行分析．