Question

【題目】（9分）某同學(xué)利用下列器材測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：

A．待測(cè)干電池一節(jié)，電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)阻約零點(diǎn)幾歐姆

B．直流電流表A，量程為0.6 A，內(nèi)阻未知

C．靈敏電流計(jì)G，量程為3 mA，內(nèi)阻Rg =30 Ω

C．定值電阻R0 =2 Ω

D．滑動(dòng)變阻器R1（0-10 Ω）

E．電阻箱R2（0-1 000 Ω）

F．導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)

（1）該同學(xué)設(shè)計(jì)的思路是用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，因此他需要先改裝一個(gè)3 V 的電壓表，他改裝的方法是將 與電阻箱 聯(lián)， 電阻箱接入電路的電阻為 。

（2）為了使改裝后的電壓表示數(shù)變化盡可能的大一些，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路畫在下面的方框中。

（3）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表A讀數(shù)為I1時(shí)，靈敏電流計(jì)G讀數(shù)為I2，當(dāng)電流表A讀數(shù)為I3時(shí)，靈敏電流計(jì)G讀數(shù)為I4，由以上數(shù)據(jù)可以求出E = ， r= 。（用I1、I2、I3、 I4、R0表示）

Answer 1

【答案】（1）靈敏電流計(jì)（1分） 串（1分） 970 Ω（1分） （2） 電路圖如圖所示（2分）（3） （2分） （2分）

【解析】（1）因?yàn)殡娏鞅鞟的內(nèi)阻未知，還需要測(cè)量電路中的電流，故只能將靈敏電流計(jì)與電阻箱串聯(lián)，改裝成3 V的電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)得電阻箱接入電路的電阻為 970 Ω。

（2）為了使電壓表示數(shù)變化盡可能大一些，因?yàn)殡娐分械碾娏鞅仨毧刂圃?.6 A 以內(nèi)，故需要將定值電阻與電源串聯(lián)，作為等效電源，先測(cè)出等效電源的內(nèi)阻，然后再減去定值電阻，電路圖如圖所示。

（3）路端電壓等于改裝后電壓表的值，等于靈敏電流計(jì)的示數(shù)乘以靈敏電流計(jì)和電阻箱的總電阻1 000 Ω，而靈敏電流計(jì)的單位為毫安，故靈敏電流計(jì)的示數(shù)等于路端電壓， 由 閉合電路的歐姆定律分別代入數(shù)值列式得：E= I1（R0+r）+ I 2，E= I3（R0+r）+ I4，聯(lián)立得：