Question

12．某同學(xué)利用下列所給器材測量某電源的電動勢E和內(nèi)阻r．
A．電流表G₁（內(nèi)阻R_g=30Ω，滿偏電流I_g=2mA）
B．電流表G₂（量程20mA，內(nèi)阻為3Ω）
C．滑動變阻器R₁（0～1000Ω） 
D．電阻箱R₂ （0～9999.9Ω）
E．待測電源（電動勢E約4V，內(nèi)阻r約200Ω）
F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

（1）實驗中用電流表G₁改裝成量程0～4V的電壓表，需串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個阻值為1985Ω的電阻；
（2）用改裝成的電壓表和電流表G₂測量該電源的電動勢和內(nèi)阻，為盡量減小實驗的誤差，請在圖1虛線方框中畫出實驗電路圖；
（3）該同學(xué)實驗中記錄的6組數(shù)據(jù)如表，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2的坐標紙上描點畫出U-I圖線；由圖線可得，該電源的電動勢E=3.8V，內(nèi)電阻r=190Ω；

I/mA	4.0	5.0	8.0	10.0	12.0	14.0
U/V	3.04	2.85	2.30	1.90	1.50	1.14

Answer 1

分析 （1）電流表改裝成電壓表要串聯(lián)分壓電阻，串聯(lián)的阻值為R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g，U為改裝后的量程．
（2）根據(jù)伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻的原理作出電路圖．
（3）應(yīng)用描點法作圖作出U-I圖象；電源U-I圖象與縱軸交點坐標值是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻．

解答 解：（1）改裝成電壓表要要串聯(lián)電阻，串聯(lián)的阻值為R：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{4}{2×1{0}^{-3}}$-15Ω=1985Ω，應(yīng)串聯(lián)1985Ω的電阻；
（2）電流表G₁與電阻箱R₂串聯(lián)組裝成電壓表，電壓表測路端電壓，由于水果電池內(nèi)阻較大，相對于電源來說，電流表可以采用內(nèi)接法，電路圖如圖所示．

（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應(yīng)點，然后根據(jù)描出的點作出電源的U-I圖象如圖所示；

由電源的U-I圖象可知，電源電動勢：E=3.8V，內(nèi)阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{3.8-1.0}{15×1{0}^{-3}}$=190Ω（185Ω～194Ω均正確）．
故答案為：（1）串聯(lián)；1985；（2）電路圖如圖所示；（3）圖象如圖所示；3.8；190．

點評 本題考查了把電流表改裝為電壓表、測電源電動勢與內(nèi)阻問題，把電流表改裝為電壓表，要串聯(lián)一個大電阻；要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．