Question

14．某同學(xué)利用下列器材測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻
A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻約1.0Ω）
B．電流表G（滿(mǎn)偏電流3mA，內(nèi)阻10Ω）
C．安培表A，量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω
D．電阻箱R₃（0～9999Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R₁（0～20Ω，10A）
F．滑動(dòng)變阻器R₂（0～100Ω，1A）
G．電鍵和導(dǎo)線(xiàn)若干

（1）由于沒(méi)有電壓表，該同學(xué)用電流表G和電阻箱R₃改裝成量程為3V的電壓表，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為990Ω
（2）為了能較為準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，以及操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是E（填器材前的字母代號(hào)）
（3）請(qǐng)?jiān)趫D1方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（4）閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電流表相應(yīng)的示數(shù)I，并計(jì)算出改裝后的電壓表的讀數(shù)U，在坐標(biāo)紙中畫(huà)出了如圖2所示的U-I圖象，由圖象可知：E=1.5V，r=1.0Ω（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出串聯(lián)電阻阻值，然后答題．
（2）為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器材作出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）把電流表G改裝成3V的電壓表，需要串聯(lián)電阻阻值：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3}{0.003}$-10=990Ω；
（2）由于燈泡內(nèi)阻較小，故為了便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的E；
（3）由題意可知，本題中采用表頭和電阻箱串聯(lián)充當(dāng)電壓表，同時(shí)電流表采用相對(duì)電源的外接法；故電路圖如圖所示；
（4）由閉合電路歐姆定律可知：
U=E-Ir，由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-0.9}{0.6}$=1.0Ω；
故答案為：（1）9990；（2）E；（3）如圖所示；（4）1.5；1.0．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表的改裝、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的電路圖，知道測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材可以作出電路圖．同時(shí)注意掌握數(shù)據(jù)的處理方法．