Question

【題目】現有一電池，電動勢大約為20V，內阻約為5Ω，無法從標簽上看清其電動勢等數據。現要準確測量其電動勢和內阻，實驗室備有下列器材：

A．電流表(量程0～0.6A，內阻=2Ω)；

B．電壓表(量程0～25V，內阻約為15kΩ)；

C．滑動變阻器（阻值范圍0～20Ω)；

D．定值電阻=10Ω；

E．定值電阻=1Ω；

F．開關及導線若干。

（1）由于實驗室中電表量程不恰當，需要先 將電表改裝，電流表應_______聯定值電阻_______(選填R1或R2)。

（2）在虛線框中畫出實驗電路原理圖__________。

（3）若采用了正確的實驗電路，通過改變滑動變阻器的阻值，得到了多組電壓表示數U和電流表示數I，作出了U-I圖像，若圖像在縱軸的截距為a，圖像的斜率絕對值為b，則電源電動勢為_____________，內阻為________________。

Answer 1

【答案】（1）并 R2 （2）電路原理圖如圖所示；

（3）a b/3

【解析】

（1）根據電表的改裝原理可知電壓表應串聯電阻進行分壓，而電流表應并聯電阻分流進行分析；

（2）根據實驗原理進行分析，確定誤差最小的電路圖；

（3）根據改裝原理確定路端電壓和電流，再根據閉合電路歐姆定律進行分析，從而確定電動勢和內電阻．

（1）為了給電流表擴大量程，應并聯一個小電阻進行分流，故應并聯的電阻R2；

（2）由于電源內阻約為5Ω，而改裝后的電流表內阻為，電壓表內阻約為15kΩ，所以電壓表內阻遠大于電源的內阻，故應采用相對電源的電流表外接法；原理圖如圖所示；

（3）根據改裝原理可知，電源的路端電壓為U；電流為3I；
則由閉合電路歐姆定律可知：U=E-3Ir

則由圖象可知，圖象與縱軸的截距a=E；斜率b=3r；
解得：E=a；r=b/3；