Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)定一個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，已知該電池的電動(dòng)勢(shì)大約為9V,內(nèi)電阻小于4，實(shí)驗(yàn)室中可供選擇的器材有:

A.電壓表V (量程為15V,內(nèi)阻約2k)1 個(gè)

B.電流表 (量程為500mA，內(nèi)阻約10)2 個(gè)

C.電阻箱 (阻值范圍0~99.99)1個(gè)

D.電阻箱 (阻值范圍0~999.9)1個(gè)

E.滑動(dòng)變阻器 (阻值為0~20，額定電流3A)1個(gè)

F.滑動(dòng)變阻器如 (阻值為0~20k，額定電流0.2A)1個(gè)

實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為電流表量程不夠，決定將其改裝為量程為2.5A的電流表,然后再用伏安法電路測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，以下是他們的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程:

(1)改裝電流表，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下，完成以下填空.

①按電路圖連接實(shí)物，把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片移到最左端，把電阻箱阻值調(diào)到零:

②閉合開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)保持?jǐn)嚅_(kāi)，把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片調(diào)到適當(dāng)位置，使兩個(gè)電流表讀數(shù)均為500mA;

③閉合開(kāi)關(guān), 多次同步調(diào)節(jié)電阻箱阻值和滑動(dòng)變阻器滑片，使干路上電流表讀數(shù)保持為500mA,同時(shí)電流表讀數(shù)為__時(shí)不再調(diào)節(jié)，保持電流表和該電阻箱并聯(lián),撤去其它線路，即得量程為2.5A的電流表。

(2)在實(shí)驗(yàn)電路圖甲中電阻箱應(yīng)選 ________ ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 __________

(3)用圖中虛線框內(nèi)的改裝電流表(原電流表的表盤(pán)沒(méi)變)，測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓和電流的值，并作出圖線如圖所示，可知電池的電動(dòng)勢(shì)為____V, 內(nèi)電阻為______. (結(jié)果保留2位有效數(shù)字。)

Answer 1

【答案】100mA C E 8.7V 3.1

【解析】

由題意可知考查電表改裝、測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析計(jì)算可得。

(1)[1] 電流表最大電流為500mA，欲改裝為量程為2.5A的電流表，需要并聯(lián)的電阻分擔(dān)電流為2A，也就是說(shuō)并聯(lián)電阻為為電流表內(nèi)阻的，現(xiàn)在總電流為500mA，則電流表分擔(dān)電流為100mA；

(2) [2] [3] 由上面分析可知并聯(lián)電阻阻值約為

故電阻箱選擇C ；估算回路中的最大電流

故滑動(dòng)變阻器選擇E；

(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律

U+5Ir=E

可得U= -5rI+E 根據(jù)圖像分析可得

E=8.7V，

-5r=

解得r=3.1 。