Question

9．某同學用如圖所示電路進行實驗，測定電源電動勢、電壓表內阻及電流表量程．器材如下：
電源E（電動勢大小、內阻未知）；
電流表（總刻度30小格，量程未知）；
電阻箱R（0-9999.9Ω）；
電壓表（0-3V）；
單刀雙擲開關S，及導線若干．
實驗步驟如下：
a．單刀雙擲開關S接1，調節(jié)電阻箱阻值，使電流表滿偏（指針偏轉30格），讀出此時電阻箱阻值為800.0Ω．
b．繼續(xù)調節(jié)電阻箱阻值，當電流表半偏（指針偏轉15格）時，讀出電阻箱阻值為1800.0Ω．
c．開關S接2，把電阻箱阻值調為0，讀出此時電流表指針偏轉10格，電壓表示數(shù)2.80V．
請回答下列問題：
（1）開關S閉合前應把電阻箱阻值調為最大值；（填“最大值”或“最小值”）
（2）由以上測量數(shù)據可推算得到電壓表內阻R_V=2800Ω，電流表量程為3.0mA，電源電動勢E=3.0 V；
（3）若電流表和電阻箱中只有一個斷路；該同學利用電路中的電壓表來檢查故障，具體做法為：開關S斷開，用一根導線一端連接2，則另一端應接電路b點（填“a”或“b”）．判斷依據是若電壓表有讀數(shù)，則故障為電阻箱斷路；若電壓表無讀數(shù)，則故障為電流表斷路．

Answer 1

分析 （1）根據實驗要求可明確電阻箱應從最大值開始調節(jié)；
（2）根據閉合電路歐姆定律以及電壓表的示數(shù)列式，聯(lián)立即可求解；
（3）分析電路結構，將電壓表接入電路，根據電壓表是否與電源導通進行分析，明確故障．

解答 解：（1）為了讓電流由最小值開始調節(jié)，故應將電阻箱的阻值調為最大值；
（2）設每一格代表電流為I，當開關接1時，電流表滿偏時有：
30I=$\frac{E}{r+800}$
半偏時有：15I=$\frac{E}{r+1800}$
而電阻箱電阻為零時有：
10I=$\frac{E}{{R}_{V}+r}$
U=10IR_V； 
聯(lián)立解得：R_V=2800Ω； I=1×10^-4A；E=3.0V；
則可知電流表量程為30I=3.0mA．
（3）電路斷開，一根導線一端連接2，則另一端應接電路b點，將可將電壓表與G串聯(lián)接到電源兩端，若電壓表有讀數(shù)，則故障為電阻箱斷路；若電壓表無讀數(shù)，則故障為電流表斷路；
故答案為：（1）最大值；（2）2800，3.0，3.0；（3）b，若電壓表有讀數(shù)，則故障為電阻箱斷路；若電壓表無讀數(shù)，則故障為電流表斷路；

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的方法，要注意明確實驗原理，能根據題意找出對應的物理規(guī)律，再進行求解．