Question

17．圖（a）為某同學(xué)測(cè)量一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖．其中虛線框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電壓表的電路，請(qǐng)完成下列填空和作圖．

（1）毫安表的內(nèi)阻為150Ω，滿偏電流為3mA；R₃和R₂為定值電阻，其中R₁=850Ω，若使用a和b接線柱，電壓表量程為15V；若使用a和c接線柱，電壓表的量程為3V；R₂=4000Ω；
（2）兩個(gè)電流表：A₁（量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω），A₂（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，最大阻值分別為10Ω和500Ω，則應(yīng)選電流表A₁（填“A₁”或“A₂”），應(yīng)選最大阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器．
（3）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①開(kāi)關(guān)S₂撥向c，將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片移到最左端（選填“左”或“右”），閉合開(kāi)關(guān)S₁；
②多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片，記下相應(yīng)的電流表的示數(shù)I₁和毫安表的示數(shù)I₂；
③根據(jù)圖（b）坐標(biāo)系中已描的點(diǎn)畫(huà)出I₁-I₂圖象；
④由圖象得電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.83Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）明確電表的改裝原理，根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可明確量程；
（2）根據(jù)給出的儀表和實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)器材；
（3）分析實(shí)驗(yàn)步驟，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求明確滑片的位置，根據(jù)電流表的讀數(shù)方法讀出示數(shù)；利用U-I圖象可求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；注意圖中的電流值要注意求出等效電流表的示數(shù)；

解答 解：（1）使用ab兩接線柱時(shí)，R₁、R₂與表頭串聯(lián)；則量程為15V；
接ac兩接線柱時(shí)，表頭、R₂與R₁串聯(lián)；則量程U=I_g（R_g+R₁）=3mA×（150+850）=3V；
則R₂=$\frac{15}{3×1{0}^{-3}}$-150-850=4000Ω
（2）一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，故電壓表選A₁； 因內(nèi)阻較小，為了便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇10Ω的；
（3）①為了讓電流由最小開(kāi)始調(diào)節(jié)，開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值滑到最大位置；故應(yīng)滑到左端；
③根據(jù)描出的點(diǎn)可得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示；
④由U=E-Ir可知，I₁×（150+850）=E-I₂r可知，圖象中與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)乘以1000表示電源的電動(dòng)勢(shì)；故E=1.5mA×1000=1.5V；圖象的斜率表示內(nèi)阻，利用變化后的電壓值則有：
r=$\frac{1.50-1.0}{0.6}$=0.83Ω；

故答案為：（1）3； 4000；（2）A1；10；（3）①左  ③如圖所示；  ④1.5；0.83．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，注意明確實(shí)驗(yàn)原理，能根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)步驟分析實(shí)驗(yàn)方法；同時(shí)根據(jù)圖象分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，明確電表的改裝原理的應(yīng)用．