Question

8．現(xiàn)有一攝像機電池電動熱約為7V，現(xiàn)要較準確測量其電動勢和內(nèi)電阻，實驗室備有下列器材：
A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為3Ω）
B．電壓表（量程3V，內(nèi)阻為3kΩ）
C．電壓表（量程30V，內(nèi)阻為30kΩ）
D．定值電阻R₁=500Ω
E．定值電阻R₂=5000Ω
F．滑動變阻器（阻值范圍0～30Ω）
G．開關(guān)及導(dǎo)線

（1）該實驗中電壓表應(yīng)選B，定值電阻應(yīng)選E（均選填項前的字母序號）．
（2）在圖1中畫出實驗電路圖，并將圖2中的實物連線圖補充完整．
（3）若將滑動變阻器打到某一位置，讀出此時電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電源電動勢和內(nèi)阻間的關(guān)系式為E=$\frac{8}{3}$U+（I+$\frac{U}{3000}$）r．

Answer 1

分析 （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；
（2）根據(jù)測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗方法確定電路圖并連接實物圖；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得出對應(yīng)的表達式．

解答 解：（1）因電源的電壓為7.1V，若電壓表30V量程過大，故電壓表只能選擇3V，故應(yīng)串聯(lián)阻值較大的定值電阻擴大量程，故定值電阻應(yīng)選擇E；
（2）根據(jù)以上分析電壓表與定值電阻串聯(lián)充當電壓表，由于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻較為接近，故電流表采用相對電源的外接法；
故原理圖如圖所示；由原理圖可得出對應(yīng)的實物圖如圖所示；

（3）根據(jù)改裝原理可知，路端電壓U=$\frac{5000+3000}{3000}$=$\frac{8U}{3}$；
總電流I_總=$\frac{U}{3000}$+I；
由閉合電路歐姆定律可得：
E=$\frac{8}{3}$U+（I+$\frac{U}{3000}$）r
故答案為：（1）B，E；（2）如圖所示；（3）E=$\frac{8}{3}$U+（I+$\frac{U}{3000}$）r

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)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．這是近年高考新的動向，應(yīng)注意把握．