Question

4．現(xiàn)有一攝像機(jī)電池，無(wú)法從標(biāo)簽上看清其電動(dòng)勢(shì)等數(shù)據(jù)．現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：
（1）選取多用電表的直流電壓10V擋，將兩表筆直接接到電池的正負(fù)兩極，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖1，由此可知其電動(dòng)勢(shì)約為7.20V．是否可以利用多用電表的歐姆擋直接粗測(cè)其內(nèi)阻，答：不可以（選填“可以”或“不可以”）．
（2）現(xiàn)要更加準(zhǔn)確測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：
A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻為3Ω）
B．電壓表（量程3V，內(nèi)阻為3kΩ）
C．定值電阻R₁=500Ω
D．定值電阻R₂=5000Ω
E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～30Ω）
F．開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線(xiàn)
①實(shí)驗(yàn)室中電壓表量程太小，現(xiàn)要將其改裝成適合本實(shí)驗(yàn)需要的量程，則應(yīng)選定電阻R₂（選填“R₁”或“R₂”），若改裝后某次測(cè)量電壓（表盤(pán)未換）示數(shù)為1.50V，則實(shí)際待測(cè)電壓為4.00V．
②根據(jù)所選器材，某同學(xué)畫(huà)出如圖3所示實(shí)驗(yàn)電路圖，測(cè)得6組數(shù)據(jù)如下，請(qǐng)?jiān)谌鐖D2所坐標(biāo)紙上作出U和I的關(guān)系圖線(xiàn)．

序號(hào)	1	2	3	4	5	6
U/V	2.48	2.33	2.18	2.00	1.85	1.70
I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60

③根據(jù)所作圖線(xiàn)可知，該電池電動(dòng)勢(shì)為7.06V，內(nèi)阻為4.33Ω．

Answer 1

分析 （1）由電表的量程可明確最小分度，則可得出對(duì)應(yīng)的讀數(shù)；根據(jù)多用電表的原理可明確能否測(cè)出電阻值；
（2）①根據(jù)電壓表量程可明確能否滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求，再根據(jù)改裝原理選擇電阻，計(jì)算出改裝后的量程，算出示數(shù)為1.50V，實(shí)際待測(cè)電壓的值；
②描點(diǎn)，作圖即可
③根據(jù)U和I的關(guān)系圖線(xiàn)中，與縱軸交點(diǎn)是電源電動(dòng)勢(shì)，斜率表示內(nèi)阻，但要注意表盤(pán)的示數(shù)要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化為實(shí)際電壓值再計(jì)算．

解答 解：（1）電壓表量程為10V，則最小分度為0.2V，故讀數(shù)為7.20V；因多用電表內(nèi)部有電源，外部電動(dòng)勢(shì)將影響電路中的電流；故不能用歐姆表直接測(cè)量多用電表的內(nèi)阻；
（2））①因電源的電壓約為7.20V，電壓表量程只有3V，故應(yīng)串聯(lián)阻值較大的定值電阻擴(kuò)大量程，故定值電阻應(yīng)選擇R₂；
改裝前電壓表表盤(pán)的滿(mǎn)偏電流$I=\frac{3V}{3000Ω}=1×1{0}^{-3}A$，改裝后量程變?yōu)閁=I（R_V+R₂）=1×10^-3×（3000+5000）V=8V
即變?yōu)榱烁难b前的$\frac{8}{3}倍$，若改裝后某次測(cè)量電壓（表盤(pán)未換）示數(shù)為1.50V，則實(shí)際待測(cè)電壓為$1.5V×\frac{8}{3}=4.00V$；
②描點(diǎn)，連線(xiàn)，作出出U和I的關(guān)系圖線(xiàn)如右圖所示；
③根據(jù)所作圖線(xiàn)可知，與縱軸的交點(diǎn)就是電源的電動(dòng)勢(shì)，但是縱軸標(biāo)的是電壓表表盤(pán)的讀數(shù)，讀數(shù)為2.65V，實(shí)際電壓為$E=2.65V×\frac{8}{3}=7.06V$，故電源電動(dòng)勢(shì)為7.06V
U和I的關(guān)系圖線(xiàn)的斜率表示內(nèi)阻，則內(nèi)阻r=$\frac{（2.65-2.0）×\frac{8}{3}}{0.4}Ω=4.33$Ω；
故答案為：（1）7.2； 不可以
（2）①R₂；4.00
②如圖所示；
③7.06； 4.33

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)，要求能正確分析題意，明確用改裝的方式將表頭改裝為量程較大的電壓表，再根據(jù)原實(shí)驗(yàn)的研究方法進(jìn)行分析研究，注意數(shù)據(jù)處理的方法．縱坐標(biāo)U標(biāo)的是電壓表表盤(pán)的讀數(shù)，在計(jì)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)要注意轉(zhuǎn)化為實(shí)際的電壓值再進(jìn)行計(jì)算．