Question

10．某同學(xué)要用伏安法測(cè)量電動(dòng)車的蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知蓄電池銘牌上標(biāo)有“36V”字樣，測(cè)量時(shí)電流取值在5A以內(nèi)，現(xiàn)有測(cè)量器材如下：
A．量程為0～5V的伏特表，內(nèi)阻為5kΩ
B．電流表A₁：量程為0～5A，內(nèi)阻未知
雙量程電流表A₂：量程為0～0.6～3A，內(nèi)阻未知
C．鉛蓄電池E₁：電動(dòng)勢(shì)2V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)．
D．電阻箱R₁：0～99999Ω，最大允許電流為5mA
電阻箱R₂：0～9999.9Ω，最大允許電流為5mA
E．滑動(dòng)變阻器R₃：0～20Ω，最大允許電流為5A
F．開(kāi)關(guān)一只、導(dǎo)線若干

①進(jìn)行測(cè)量前需要將伏特表改裝成量程為0～40V的電壓表，需要選用的電阻箱是R₁（填儀器代號(hào)）．改裝時(shí)，電阻箱連入電路的電阻值為35kΩ
②試在圖1的虛線方框內(nèi)畫(huà)出該測(cè)量實(shí)驗(yàn)的電路原理圖（圖中已給出改裝電壓表的部分電路．選用的儀器用代號(hào)標(biāo)出）
③當(dāng)伏特表的示數(shù)如圖2甲所示時(shí)，待測(cè)電源兩端的實(shí)際電壓為32.0V．（改裝后表盤未重新修改刻度）
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)量的數(shù)據(jù)描點(diǎn)，做出的U-I圖象如圖2乙所示，則被測(cè)量的蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為36.0V，內(nèi)阻為2Ω

Answer 1

分析 ①根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)與電壓表內(nèi)阻、量程選擇電阻箱，由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻箱阻值；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理作出電路圖；
③根據(jù)圖示電表讀出其示數(shù)；
④根據(jù)圖示圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻．

解答 解：①電源電動(dòng)勢(shì)約為36V，電壓表量程為5V，內(nèi)阻為5kΩ，應(yīng)把電壓表改裝成40V的電壓表，電壓表量程擴(kuò)大8倍，應(yīng)選擇電阻箱R₁與電壓表串聯(lián)，電阻箱的分壓為35V，電阻箱接入電路的阻值應(yīng)為電壓表內(nèi)阻的7倍，為35kΩ．
②應(yīng)用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，電壓表測(cè)路端電壓，電流表測(cè)電路電流，電路圖如圖所示：

③由圖示電壓表可知，其示數(shù)為4V，則待測(cè)電源兩端實(shí)際電壓為：4V×8=32V．
④由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為36，則電源電動(dòng)勢(shì)：E=36V；
電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{36-28}{4}$=2Ω．
故答案為：①R₁；35；②電路圖如圖；③32.0；④36.0；2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表的改裝、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、電壓表讀數(shù)、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，掌握電壓表的改裝原理應(yīng)用串聯(lián)電路特、掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法即可正確解題．