Question

12．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備用以下器材測(cè)一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確、能測(cè)量多組數(shù)椐且滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)方便．
A．電流表G：量程500μA，內(nèi)阻200Ω
B．待測(cè)電源E：電動(dòng)勢(shì)約3.0V，內(nèi)阻未知
C．電流表A：量程2A，內(nèi)阻約0.1Ω
D．滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值10Ω，額定電流2A
E．電阻箱R₂：0～9999Ω
F．開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）該同學(xué)首先把G表和電阻箱R₂串聯(lián)，將它改裝成一只量程為3V的電壓表，則電阻箱R₂應(yīng)調(diào)到5800Ω．
（2）接著利用電流表A和改裝后的電壓表，將各元件連接成圖甲所示的測(cè)量電路測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，但該同學(xué)在連線時(shí)漏了一條導(dǎo)線，請(qǐng)?jiān)诖痤}卷的圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．

（3）利用上面補(bǔ)充完整的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r，若用測(cè)量的數(shù)據(jù)，作出的G表的示數(shù)I_g與通過滑動(dòng)變阻器的電流I的關(guān)系圖象如圖乙所示，則可得到電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=1.2Ω（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)方法可測(cè)出G表內(nèi)阻，注意電表的量程，從而選擇合適的電路圖；并得出內(nèi)阻的表達(dá)式；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確實(shí)驗(yàn)中實(shí)物圖的接法，則可得出缺少的導(dǎo)線；
（3）通過計(jì)算得出電源的路端電壓，由閉合電路歐姆定律可得出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）將電流表改裝后電壓表應(yīng)串聯(lián)一個(gè)大電阻，此時(shí)電流表分壓仍為：
U_g=I_gR_g；
總電壓為為3V，則根據(jù)改裝原理可知：
3=0.5×10^-3×（R+200）；
解得：R=5800Ω；
（2）根據(jù)原理圖可明確實(shí)驗(yàn)電路實(shí)物圖中電流表和開關(guān)右側(cè)導(dǎo)線缺失；故補(bǔ)齊即可；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：
I_g（R+R_g）=E-Ir
則有：I_g=$\frac{E}{6000}$-$\frac{I}{6000}$
由圖象可知：E=500×10^-6×6000=3V；
r=6000×$\frac{（500-200）×1{0}^{-5}}{1.50}$=1.2Ω；
故答案為：（1）5800；（2）如圖所示；（3）3.0，1.2

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安法測(cè)電阻以及測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，在解題時(shí)要注意分析實(shí)驗(yàn)中給出的儀器是否符合實(shí)驗(yàn)要求，然后才能根據(jù)我們所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析得出合理的實(shí)驗(yàn)電路，并能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．