Question

用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值R_x。已知電池的電動勢約6V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐�？蛇x用的實驗器材有：

電流表A₁（量程0～30mA）；

電流表A₂（量程0～100mA）；

電壓表V（量程0～6V）；

滑動變阻器R₁（阻值0～5Ω）；

滑動變阻器R₂（阻值0～300Ω）；

開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干條。

某同學(xué)的實驗過程如下：

Ⅰ．設(shè)計如圖3所示的電路圖，正確連接電路。

                            

Ⅱ．將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖4所示的圖線。

Ⅲ．斷開開關(guān)，將R_x改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)Ⅱ的步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標為（I₀，0），與縱軸U的交點坐標為（0，U₀）。

回答下列問題：

①電流表應(yīng)選用     ，滑動變阻器應(yīng)選用       ；

②由圖4的圖線，得電源內(nèi)阻r＝     Ω；

                           

③用I₀、U₀和r表示待測電阻的關(guān)系式R_x＝       ，代入數(shù)值可得R_x；

④若電表為理想電表，R_x接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍       ，電壓表示數(shù)變化范圍      。（選填“相同”或“不同”）

Answer 1

【答案】①A₂   R₂     ②25    ③－r     ④相同    不同

②根據(jù)圖3電路結(jié)構(gòu)可知，電壓表測量了電路的路端電壓，電流表測量了電路的總電流，因此圖4中，圖線斜率絕對值即為電源的內(nèi)阻，有：r＝|k|＝||Ω＝25Ω。

③當改接電路后，將待測電阻與電源視為整體，即為一“等效電源”，此時圖線的斜率為等效電源的內(nèi)阻，因此有：r′＝r＋R_x＝|k′|＝，解得：R_x＝－r

④若電表為理想電表，R_x接在B、C之間與接在A、B之間，電路的總電阻可變范圍不變，因此電流表的示數(shù)變化范圍相同，R_x接在B、C之間時，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，而R_x接在A、B之間時，電壓表測量的是滑動變阻器與R_x兩端電壓的和，由于對應(yīng)某一滑動變阻器阻值時，電路的電流相同，因此電壓表的讀數(shù)不同，所以電壓表示數(shù)變化范圍也不同。

考點：測定電源電動勢和內(nèi)阻、伏安法測電阻的實驗