Question

17．為測量某一電源的電動(dòng)勢及內(nèi)阻
（1）在下列三個(gè)電壓表中選一個(gè)改裝成量程為9V的電壓表
量程為1V、內(nèi)阻大約為1kΩ的電壓表V₁
量程為2V、內(nèi)阻大約為2kΩ的電壓表V₂
量程為3V、內(nèi)阻為3kΩ的電壓表V₃
選擇電壓表V₃（填器材代號）
串聯(lián)R₁=6kΩ的電阻可以改裝成量程為9V的電壓表．
（2）利用一個(gè)電阻箱R₀、一只開關(guān)、若干導(dǎo)線和改裝好的電壓表（此表用符號V₁、V₂或V₃與電阻R₁串聯(lián)來表示，且可視為理想電壓表），在虛線框內(nèi)畫出測量電源電動(dòng)勢及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖．
（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀出原電壓表表盤示數(shù)為1.5V時(shí)、電阻箱的阻值為15.0Ω；電壓表的示數(shù)為2.0V時(shí)，電阻箱的阻值為40.0Ω，則電源的電動(dòng)勢E=2.5V、內(nèi)阻r=10.0Ω

Answer 1

分析 （1）將小量程的電壓表擴(kuò)大量程要串聯(lián)電阻分壓；
（2）由閉合電路的歐姆定律作為實(shí)驗(yàn)原理可知實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）由閉合電路歐姆定律得出對應(yīng)的表達(dá)式，聯(lián)立即可求得電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）為確定改裝時(shí)串聯(lián)電阻的阻值應(yīng)選取內(nèi)阻確定的電壓表，只有V₃內(nèi)阻已明確給出，故選擇V₃進(jìn)行改裝，
改裝成電壓表要串聯(lián)電阻的R_X：則I_g（R_g+R_x）=U_V
即：1×10^-3（3kΩ+R_x）=9
解得：R_x=6kΩ
（2）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理為U=E-Ir，利用變阻箱和電壓表可獲取電流I，故實(shí)驗(yàn)原理電路圖，如圖：

（3）電壓表示數(shù)為1.50V時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律 E=1.5V+$\frac{1.5V}{15.0Ω}$r，同理有E=2V+$\frac{2.0V}{40.0Ω}$r．
聯(lián)立二式解得 E=2.50V r=10.0Ω
故答案為：（1）C；6（2）電路如圖所示；（3）2.50，10.0．

點(diǎn)評 本題考查的電壓表的改裝原理及閉合電路歐姆定律，要明確串聯(lián)電阻的分壓作用，并會(huì)用串聯(lián)法擴(kuò)大電壓表的量程．