Question

4．測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，提供的器材如下：
A．待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約為8V、內(nèi)阻約為2Ω）
B．電壓表V（0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）
C．電流表A（0～1A）
D．電阻箱R（0～99999.9Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω）
F．滑動(dòng)變阻器（0～100Ω）
G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）采用圖甲所示電路測(cè)量電壓表的內(nèi)R_V，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電壓表指針滿偏，此時(shí)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(shí)電阻箱示數(shù)為R₂．
①電壓表內(nèi)阻R_VR₂-2R₁．
②關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的有AD．
A．實(shí)驗(yàn)中電源可使用待測(cè)電源
B．閉合開(kāi)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(shí)，電阻箱的阻值是逐漸增大的
D．實(shí)驗(yàn)中忽略了電源的內(nèi)阻，會(huì)使測(cè)量值偏大
（2）若測(cè)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(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖乙電路連接完整，實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器選擇E（選填“E”或“F”），并指出產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的一個(gè)原因（寫(xiě)出一項(xiàng)）：電壓表分流．

Answer 1

分析 （1）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(shí)驗(yàn)原可明確各說(shuō)法是否正確；
②明確實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)安全性要求從而明確實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用的接法以及注意事項(xiàng)；
（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(duì)應(yīng)的實(shí)物圖；根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析誤差來(lái)源．

解答 解：①設(shè)總電壓為U，則由串并聯(lián)電路的規(guī)律可知：
U+$\frac{U}{{R}_{V}}{R}_{1}$=$\frac{U}{2}$+$\frac{U}{2{R}_{V}}$R₂
解得：R_V=R₂-2R₁
②A、由于要測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，故應(yīng)選用待測(cè)電源；故A正確；
B、由于采用限流接法，故閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最大；故B錯(cuò)誤；
C、為了保證實(shí)驗(yàn)安全，調(diào)節(jié)電壓表滿偏時(shí)，電阻箱的阻值是逐漸減小的；故C錯(cuò)誤；
D、由于內(nèi)阻的影響；當(dāng)電壓表半偏時(shí)，電路電流變小，路端電壓變大，電壓表半偏時(shí)的電壓表大于電壓表滿偏時(shí)電壓的一半，電壓表實(shí)際電壓偏大偏大，電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值．故D正確；故選：AD；
（2）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(duì)應(yīng)的實(shí)物圖；

由于電源內(nèi)阻較小，為了便于控制滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇E；
由圖可知，電路中采用相對(duì)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）①R₂-2R₁ ②AD；
（2）6020；（3）如圖所示；E；電壓表的分流．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量；要注意明確滑動(dòng)變阻器的選擇和串聯(lián)電路特點(diǎn)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(dòng)變阻器的使用等．