Question

16．為測(cè)量一直流電源的電動(dòng)勢(shì)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
A．量程為1V、內(nèi)阻大約為1kΩ的電壓表V₁
B．量程為2V、內(nèi)阻大約為2kΩ的電壓表V₂
C．量程為3V、內(nèi)阻為3kΩ的電壓表V₃
選擇電壓表V₃串聯(lián)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、一只開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線和改裝好的電壓表（此表用符號(hào)V₁、V₂或V₃與一個(gè)電阻串聯(lián)來(lái)表示，且可視為理想電壓表），在虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)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)，讀出電壓表示數(shù)為1.50V時(shí)，電阻箱的阻值為15，.0Ω； 電壓表示數(shù)為2.00V時(shí)，電阻箱的阻值為40.0Ω，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=7.5V，內(nèi)阻r=10Ω．

Answer 1

分析 ①改裝中要進(jìn)行量程的換算，故可以選量程成整數(shù)倍的電表；
②由閉合電路的歐姆定律的實(shí)驗(yàn)方法可知實(shí)驗(yàn)電路圖；
③由閉合電路的歐姆定律可列式求得電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻．

解答 解：①V₁、V₂的內(nèi)阻不確定而量程又不合適，故應(yīng)選擇V₃進(jìn)行改裝，串聯(lián)電阻為：
R=R_V=×3 kΩ=6 kΩ．
②本實(shí)驗(yàn)的原理為：U=E-Ir，利用變阻箱和電壓表可獲取電流I，故電路應(yīng)為圖示結(jié)構(gòu)．

③設(shè)U₀為改裝電壓表的示數(shù)，E₀為計(jì)算電壓．把兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別代入U(xiǎn)₀=E₀-$\frac{U0}{R}$r有1，.5=E₀-$\frac{1.5}{15}$r和2=E₀-$\frac{2}{40}$r，聯(lián)立解得：E₀=2.5 V，r=10Ω，
實(shí)際電動(dòng)勢(shì)為：E=3E₀=7.5 V．
故答案為：①V₃�、谝�(jiàn)解析；③7.5　10

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻以及電壓表的改裝原理，要明確串聯(lián)電阻的分壓作用，會(huì)求串聯(lián)電阻阻值；并能根據(jù)方程法求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．