Question

20．測量電源的電動勢和內(nèi)阻，提供的器材如下：
A．待測電源（電動勢約為8V，內(nèi)阻約為2Ω）
B．電壓表V（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
C．電流表A（0～1A）
D．電阻箱R（0～99999.9Ω）
E．滑動變阻器（0～20Ω）
F．滑動變阻器（0～100Ω）
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）采用圖1所示電路測量電壓表的內(nèi)阻Rv，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電壓表指針滿偏，此時電阻箱示數(shù)為R₁；再調(diào)節(jié)電阻箱R，使電壓表指針指在滿刻度的一半處，此時電阻箱示數(shù)為R₂．
①電壓表內(nèi)阻R_v=R₂-2R₁；
②關(guān)于上述實驗，下列說法中正確的有AD．
A．實驗中電源可使用待測電源
B．閉合開關(guān)S前，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最小
C．調(diào)節(jié)電壓表滿偏時，電阻箱的阻值是逐漸增大的
D．實驗中忽略了電源的內(nèi)阻，會使測量值偏大
（2）若測得電壓表內(nèi)阻R_V=3010Ω，與之串聯(lián)R=6020Ω的電阻，將電壓表的量程變?yōu)?V．
（3）為測量電源的電動勢和內(nèi)阻，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2電路連接完整，實驗中，滑動變阻器應(yīng)選擇E（選填“E”或“F”），并指出產(chǎn)生實驗誤差的一個原因：電壓表的分流．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可明有電壓表的示數(shù)；根據(jù)實驗原可明確各說法是否正確；
（2）根據(jù)電表的改裝原理可求出應(yīng)串聯(lián)的電阻；
（3）根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實物圖；根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析誤差來源．

解答 解：（1）①設(shè)總電壓為U，則由串并聯(lián)電路的規(guī)律可知：
U+$\frac{U}{{R}_{V}}$R₁=$\frac{U}{2}$+$\frac{U}{2{R}_{V}}$
解得：R_V=R₂-2R₁
②A、由于要測量電源的電動勢和內(nèi)電阻，故應(yīng)選用待測電源；故A正確；
B、由于采用限流接法，故閉合開關(guān)前，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最大；故B錯誤；
C、為了保證實驗安全，調(diào)節(jié)電壓表滿偏時，電阻箱的阻值是逐漸減小的；故C錯誤；
D、由于電源內(nèi)阻的影響；當電壓表半偏時，電路電流變小，路端電壓變大，電壓表半偏時的電壓表大于電壓表滿偏時電壓的一半，電壓表實際電壓偏大偏大，電壓表內(nèi)阻的測量值大于真實值．故D正確；
故選：AD；
（2）根據(jù)改裝原理可知，$\frac{9}{3}$=$\frac{{R}_{V}+R}{{R}_{V}}$
解得：R_V=6020Ω；
（3）根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實物圖；由于電源內(nèi)阻較小，為了便于控制滑動變阻器應(yīng)選擇E；
由圖可知，電路中采用相對電源的電流表外接法，故由于電壓表的分流使電流表示數(shù)偏小；從而產(chǎn)生誤差；
故答案為：（1）R₂-2R₁ ②AD；（2）6020；（3）如圖所示；E；電壓表的分流．

點評 本題考查了電源電動勢和內(nèi)電阻的測量；要注意明確滑動變阻器的選擇和串聯(lián)電路特點及歐姆定律的應(yīng)用、電路現(xiàn)象的判斷、電壓表的讀數(shù)、滑動變阻器的使用等．