Question

1．現(xiàn)有一攝像機(jī)電池，無(wú)法從標(biāo)簽上看清其電動(dòng)勢(shì)等數(shù)據(jù)．現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：
（1）選取多用電表的直流電壓10V擋，將兩表筆直接接到電池的正、負(fù)兩極，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖1，由此可知其電動(dòng)勢(shì)約為7.2V．是否可以利用多用電表的歐姆擋直接粗測(cè)其內(nèi)阻，答：不可以（選填“可以”或“不可以”）

（2）現(xiàn)要更加準(zhǔn)確測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：
A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻為3Ω）
B．電壓表（量程3V，內(nèi)阻為3kΩ）
C．電壓表（量程30V，內(nèi)阻為30kΩ）
D．定值電阻R₁=500Ω
E．定值電阻R₂=5000Ω
F．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～30Ω）
G．開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線
①該實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選B，定值電阻應(yīng)選E（均選填選項(xiàng)前的字母序號(hào)）．
②在圖2方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將圖3實(shí)物連線圖補(bǔ)充完整．

③若將滑動(dòng)變阻器滑到某一位置，讀出此時(shí)電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻間的關(guān)系式為$\frac{8}{3}U+（1+\frac{U}{3000}）r$．

Answer 1

分析 （1）由電表的量程可明確最小分度，則可得出對(duì)應(yīng)的讀數(shù)；根據(jù)多用電表的原理可明確能否測(cè)出電阻值；
（2）①根據(jù)電壓表量程可明確能否滿足實(shí)驗(yàn)要求，再根據(jù)改裝原理選擇電阻，計(jì)算出改裝后的量程，算出示數(shù)為1.50V，實(shí)際待測(cè)電壓的值；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可明確電路圖，根據(jù)原理圖可明確實(shí)物圖；
③根據(jù)閉合電路歐姆定律可得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式．

解答 解：（1）電壓表量程為10V，則最小分度為0.2V，故讀數(shù)為7.2V；因多用電表內(nèi)部有電源，外部電動(dòng)勢(shì)將影響電路中的電流；故不能用歐姆表直接測(cè)量多用電表的內(nèi)阻；
（2））①因電源的電壓約為7.20V，電壓表量程只有3V，故應(yīng)串聯(lián)阻值較大的定值電阻擴(kuò)大量程，故定值電阻應(yīng)選擇R₂；
改裝前電壓表表盤的滿偏電流I=$\frac{3}{3000}$=1×10-3A，改裝后量程變?yōu)閁=I（R_V+R₂）=1×10^-3×（3000+5000）V=8V
即變?yōu)楦难b前的$\frac{8}{3}$，若改裝后某次測(cè)量電壓（表盤未換）示數(shù)為1.50V，則實(shí)際待測(cè)電壓為1.5V×$\frac{8}{3}$=4.00V；
②根據(jù)使用改裝后的電壓表測(cè)量電壓，得出對(duì)應(yīng)的原理圖如圖所示；根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；

③設(shè)電壓表示數(shù)為U，此時(shí)路端電壓U=$\frac{8}{3}U$，通過(guò)電源的電流I_總=$\frac{U}{3000}+I$，則由閉合電路歐姆定律得：
E=$\frac{8}{3}U+（1+\frac{U}{3000}）r$；
故答案為：（1）7.2； 不可以
（2）①B； E；
②如圖所示；
③$\frac{8}{3}U+（1+\frac{U}{3000}）r$

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)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)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，求出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，并明確電表改裝的應(yīng)用．