Question

某同學為了測定某層疊電池的電動勢和內電阻，實驗室為此提供了下列器材：
A．電流表G（滿偏電流10mA，內阻r_G=10Ω）
B．電流表A（0～0.6A～3A，內阻未知）
C．滑動變阻器R₀（0～100Ω，1A）
D．定值電阻R（阻值990Ω）
E．開關與導線若干
（1）該同學根據現有的實驗器材，設計了如圖甲所示的電路，請按照電路圖在乙圖上完成實物連線．

（2）丙圖為該同學根據上述設計的實驗電路利用測出的數據繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表G的示數，I₂為電流表A的示數），則由圖線可以得到被測電池的電動勢E=

9.1

V，內阻r=

10

Ω．
（結果保留2位有效數字）

Answer 1

分析：（1）按電流流向順序連接實物圖，注意電流從電壓表和電流表的正接線柱流進，負接線柱流出．導線不交叉，導線接在接線柱上．
（2）圖甲中，該同學將電流表G和定值電阻R串聯改裝成電壓表，根據圖丙讀出兩個狀態(tài)下的電流值，求出路端電壓，由閉合電路歐姆定律分別求出電源的電動勢和內阻．

解答：解：（1）按電流流向順序連接實物圖如圖所示．
（2）由題分析可知，該同學將電流表G和定值電阻R串聯改裝成電壓表，測量路端電壓，圖丙讀出：
I₂=0.1A時，I₁=8mA，此時路端電壓為U₁=I₁（R+r_G）=8×10^-3×（990+10）V=8V，
I₂′=0.5A時，I₁′=4mA，此時路端電壓為U₂=I₂（R+r_G）=4×10^-3×（990+10）V=4V，
由閉合電路歐姆定律得知，圖象的斜率大小等于電源的內阻，則有 r=

△U

△I2

=

8-4

0.4

Ω=10Ω
將圖線延長與縱軸相交，如圖，讀出縱軸截距為I₂″=9.1mA，則電源的電動勢為E=I₂″（R+r_G）=9.1×10^-3×1000V=9.1V．
故答案為：
（1）連接線路如圖所示．
（2）9.1，10

點評：連接實物圖要按順序，一般先串聯，后并聯，注意導線不能交叉，注意電流的流向和電表的量程．本題中還有電表的改裝，將電流表G和定值電阻R串聯改裝即成為電壓表．