Question

【題目】現(xiàn)有一電池，電動(dòng)勢大約為20V，內(nèi)阻約為5Ω，無法從標(biāo)簽上看清其電動(dòng)勢等數(shù)據(jù)�，F(xiàn)要準(zhǔn)確測量其電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：

A．電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻=2Ω)；

B．電壓表(量程0～25V，內(nèi)阻約為15kΩ)；

C．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～20Ω)；

D．定值電阻=10Ω；

E．定值電阻=1Ω；

F．開關(guān)及導(dǎo)線若干。

（1）由于實(shí)驗(yàn)室中電表量程不恰當(dāng)，需要先 將電表改裝，電流表應(yīng)_______聯(lián)定值電阻_______(選填R1或R2)。

（2）在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖__________。

（3）若采用了正確的實(shí)驗(yàn)電路，通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值，得到了多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，作出了U-I圖像，若圖像在縱軸的截距為a，圖像的斜率絕對值為b，則電源電動(dòng)勢為_____________，內(nèi)阻為________________。

Answer 1

【答案】（1）并 R2 （2）電路原理圖如圖所示；

（3）a b/3

【解析】

（1）根據(jù)電表的改裝原理可知電壓表應(yīng)串聯(lián)電阻進(jìn)行分壓，而電流表應(yīng)并聯(lián)電阻分流進(jìn)行分析；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，確定誤差最小的電路圖；

（3）根據(jù)改裝原理確定路端電壓和電流，再根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，從而確定電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．

（1）為了給電流表擴(kuò)大量程，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)小電阻進(jìn)行分流，故應(yīng)并聯(lián)的電阻R2；

（2）由于電源內(nèi)阻約為5Ω，而改裝后的電流表內(nèi)阻為，電壓表內(nèi)阻約為15kΩ，所以電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源的內(nèi)阻，故應(yīng)采用相對電源的電流表外接法；原理圖如圖所示；

（3）根據(jù)改裝原理可知，電源的路端電壓為U；電流為3I；
則由閉合電路歐姆定律可知：U=E-3Ir

則由圖象可知，圖象與縱軸的截距a=E；斜率b=3r；
解得：E=a；r=b/3；