Question

【題目】用實(shí)驗(yàn)測(cè)一電池的內(nèi)阻r和電流表內(nèi)阻r．已知電池的電動(dòng)勢(shì)約6V，電池內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻阻值都為數(shù)十歐．可選用的實(shí)驗(yàn)器材有：

待測(cè)電流表A（量程0～100mA）

電壓表V1（量程0～6V，內(nèi)阻約20k2）

電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）

滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～5Ω）

滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～300Ω）；

單刀單擲開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2導(dǎo)線(xiàn)若干條

某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下

I．設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路圖，正確連接電路．

Ⅱ．將R的阻值調(diào)到最大，開(kāi)關(guān)S2接通a，閉合開(kāi)關(guān)S1，逐次調(diào)小R的阻值，測(cè)出多組U和I的值，并記錄．以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖乙所示的圖線(xiàn)

Ⅲ．將開(kāi)關(guān)S2接通b，重復(fù)Ⅱ的步驟，得到另一條UーI圖線(xiàn)，圖線(xiàn)與橫軸I的交點(diǎn)坐標(biāo)為（1，0），與縱軸U的交點(diǎn)坐標(biāo)為（0，U0）回答下列問(wèn)題

（1）電壓表應(yīng)選用_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用___________；

（2）由圖乙的圖線(xiàn)得電源內(nèi)阻r＝________Ω（保留兩位有效數(shù)字）

（3）用I0、U0和r表示待測(cè)電阻的關(guān)系式rA＝__________代入數(shù)值可得rA；

（4）由第（2）問(wèn)中測(cè)得的電源內(nèi)阻與真實(shí)值的關(guān)系是r真______r測(cè)（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_______（填“電壓表分流”或“電流表分壓”）

Answer 1

【答案】V1； R2； 25； ； 大于； 電壓表分流

【解析】

據(jù)題目中給出的電源及待測(cè)電阻的大約阻值，略算對(duì)應(yīng)的電流，則可明確電流表及滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇的儀器；

由圖象的性質(zhì)及閉合電路歐姆定律可得出電源內(nèi)阻；

根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，利用閉合電路歐姆定律可得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式。

(1)由于電源電動(dòng)勢(shì)約為6V，所以電壓表選V1，電流表最大電流為100mA，若選R1，則可能超電流表量程，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R2；

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí)，此時(shí)圖線(xiàn)斜率的負(fù)值代表電源內(nèi)阻即；

(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，由等效電源可知，此時(shí)圖線(xiàn)斜率的負(fù)值代表電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，即 ，解得：；

(4)由于電壓表內(nèi)阻并不是無(wú)窮大，所以分流作用不能忽略，由等效電源原理可知測(cè)量值為電壓表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻的并聯(lián)值，因此測(cè)量值偏小。