Question

2．有一約7V數(shù)碼電池，無(wú)法從標(biāo)簽上看清其電動(dòng)勢(shì)等數(shù)據(jù)．現(xiàn)要更加準(zhǔn)確測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，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(xiàn)
（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）電路圖如圖1所示，將實(shí)物連線(xiàn)圖補(bǔ)充完整．
（3）若將滑動(dòng)變阻器滑片滑到某一位置，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E=$\frac{8}{3}$U+（I+$\frac{U}{3000}$）r．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表量程可明確能否滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求，再根據(jù)改裝原理選擇電阻；
（2）根據(jù)給出的原理圖連接實(shí)物圖；
（3）根據(jù)改裝原理可明確路端電壓以及電流表達(dá)式，再根據(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）因電源的電壓約為7V，如果采用30V的電壓表，則量程過(guò)大，誤差太大，因此電壓表量程只能選擇3V，由于小于電動(dòng)勢(shì)，故應(yīng)串聯(lián)阻值較大的定值電阻擴(kuò)大量程，并且至少應(yīng)擴(kuò)大到7V，則根據(jù)改裝原理可知：7=3+$\frac{3}{3000}R$，解得R至少為4000Ω，故定值電阻應(yīng)選擇E；
（2）由原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；
（3）根據(jù)改裝原理可知，路端電壓為：
U=$\frac{5000+3000}{3000}$U=$\frac{8U}{3}$；
總電流為：I_總=$\frac{U}{3000}$+I；
由閉合電路歐姆定律可得：
E=$\frac{8}{3}$U+（I+$\frac{U}{3000}$）r
故答案為：（1）B   E  （2）如圖所示；（3）E=$\frac{8}{3}$U+（I+$\frac{U}{3000}$）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)，要求能正確分析題意，明確用改裝的方式將表頭改裝為量程較大的電壓表，再根據(jù)原實(shí)驗(yàn)的研究方法進(jìn)行分析研究，注意數(shù)據(jù)處理的方法．這是近年高考新的動(dòng)向，應(yīng)注意把握．