Question

4．現(xiàn)有一攝像機電池，無法從標簽上看清其電動勢等數(shù)據(jù)．現(xiàn)進行如下實驗操作：
（1）選取多用電表的直流電壓10V擋，將兩表筆直接接到電池的正負兩極，指針偏轉情況如圖1，由此可知其電動勢約為7.20V．是否可以利用多用電表的歐姆擋直接粗測其內阻，答：不可以（選填“可以”或“不可以”）．
（2）現(xiàn)要更加準確測量其電動勢和內電阻，實驗室備有下列器材：
A．電流表（量程0.6A，內阻為3Ω）
B．電壓表（量程3V，內阻為3kΩ）
C．定值電阻R₁=500Ω
D．定值電阻R₂=5000Ω
E．滑動變阻器（阻值范圍0～30Ω）
F．開關及導線
①實驗室中電壓表量程太小，現(xiàn)要將其改裝成適合本實驗需要的量程，則應選定電阻R₂（選填“R₁”或“R₂”），若改裝后某次測量電壓（表盤未換）示數(shù)為1.50V，則實際待測電壓為4.00V．
②根據(jù)所選器材，某同學畫出如圖3所示實驗電路圖，測得6組數(shù)據(jù)如下，請在如圖2所坐標紙上作出U和I的關系圖線．

序號	1	2	3	4	5	6
U/V	2.48	2.33	2.18	2.00	1.85	1.70
I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60

③根據(jù)所作圖線可知，該電池電動勢為7.06V，內阻為4.33Ω．

Answer 1

分析 （1）由電表的量程可明確最小分度，則可得出對應的讀數(shù)；根據(jù)多用電表的原理可明確能否測出電阻值；
（2）①根據(jù)電壓表量程可明確能否滿足實驗要求，再根據(jù)改裝原理選擇電阻，計算出改裝后的量程，算出示數(shù)為1.50V，實際待測電壓的值；
②描點，作圖即可
③根據(jù)U和I的關系圖線中，與縱軸交點是電源電動勢，斜率表示內阻，但要注意表盤的示數(shù)要經(jīng)過轉化為實際電壓值再計算．

解答 解：（1）電壓表量程為10V，則最小分度為0.2V，故讀數(shù)為7.20V；因多用電表內部有電源，外部電動勢將影響電路中的電流；故不能用歐姆表直接測量多用電表的內阻；
（2））①因電源的電壓約為7.20V，電壓表量程只有3V，故應串聯(lián)阻值較大的定值電阻擴大量程，故定值電阻應選擇R₂；
改裝前電壓表表盤的滿偏電流$I=\frac{3V}{3000Ω}=1×1{0}^{-3}A$，改裝后量程變?yōu)閁=I（R_V+R₂）=1×10^-3×（3000+5000）V=8V
即變?yōu)榱烁难b前的$\frac{8}{3}倍$，若改裝后某次測量電壓（表盤未換）示數(shù)為1.50V，則實際待測電壓為$1.5V×\frac{8}{3}=4.00V$；
②描點，連線，作出出U和I的關系圖線如右圖所示；
③根據(jù)所作圖線可知，與縱軸的交點就是電源的電動勢，但是縱軸標的是電壓表表盤的讀數(shù)，讀數(shù)為2.65V，實際電壓為$E=2.65V×\frac{8}{3}=7.06V$，故電源電動勢為7.06V
U和I的關系圖線的斜率表示內阻，則內阻r=$\frac{（2.65-2.0）×\frac{8}{3}}{0.4}Ω=4.33$Ω；
故答案為：（1）7.2； 不可以
（2）①R₂；4.00
②如圖所示；
③7.06； 4.33

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，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)原實驗的研究方法進行分析研究，注意數(shù)據(jù)處理的方法．縱坐標U標的是電壓表表盤的讀數(shù)，在計算電動勢和內阻時要注意轉化為實際的電壓值再進行計算．