Question

9．某同學(xué)用如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)、電壓表內(nèi)阻及電流表量程．器材如下：
電源E（電動(dòng)勢(shì)大小、內(nèi)阻未知）；
電流表（總刻度30小格，量程未知）；
電阻箱R（0-9999.9Ω）；
電壓表（0-3V）；
單刀雙擲開(kāi)關(guān)S，及導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接1，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電流表滿偏（指針偏轉(zhuǎn)30格），讀出此時(shí)電阻箱阻值為800.0Ω．
b．繼續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱阻值，當(dāng)電流表半偏（指針偏轉(zhuǎn)15格）時(shí)，讀出電阻箱阻值為1800.0Ω．
c．開(kāi)關(guān)S接2，把電阻箱阻值調(diào)為0，讀出此時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)10格，電壓表示數(shù)2.80V．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）開(kāi)關(guān)S閉合前應(yīng)把電阻箱阻值調(diào)為最大值；（填“最大值”或“最小值”）
（2）由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可推算得到電壓表內(nèi)阻R_V=2800Ω，電流表量程為3.0mA，電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0 V；
（3）若電流表和電阻箱中只有一個(gè)斷路；該同學(xué)利用電路中的電壓表來(lái)檢查故障，具體做法為：開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，用一根導(dǎo)線一端連接2，則另一端應(yīng)接電路b點(diǎn)（填“a”或“b”）．判斷依據(jù)是若電壓表有讀數(shù)，則故障為電阻箱斷路；若電壓表無(wú)讀數(shù)，則故障為電流表斷路．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求可明確電阻箱應(yīng)從最大值開(kāi)始調(diào)節(jié)；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律以及電壓表的示數(shù)列式，聯(lián)立即可求解；
（3）分析電路結(jié)構(gòu)，將電壓表接入電路，根據(jù)電壓表是否與電源導(dǎo)通進(jìn)行分析，明確故障．

解答 解：（1）為了讓電流由最小值開(kāi)始調(diào)節(jié)，故應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)為最大值；
（2）設(shè)每一格代表電流為I，當(dāng)開(kāi)關(guān)接1時(shí)，電流表滿偏時(shí)有：
30I=$\frac{E}{r+800}$
半偏時(shí)有：15I=$\frac{E}{r+1800}$
而電阻箱電阻為零時(shí)有：
10I=$\frac{E}{{R}_{V}+r}$
U=10IR_V； 
聯(lián)立解得：R_V=2800Ω； I=1×10^-4A；E=3.0V；
則可知電流表量程為30I=3.0mA．
（3）電路斷開(kāi)，一根導(dǎo)線一端連接2，則另一端應(yīng)接電路b點(diǎn)，將可將電壓表與G串聯(lián)接到電源兩端，若電壓表有讀數(shù)，則故障為電阻箱斷路；若電壓表無(wú)讀數(shù)，則故障為電流表斷路；
故答案為：（1）最大值；（2）2800，3.0，3.0；（3）b，若電壓表有讀數(shù)，則故障為電阻箱斷路；若電壓表無(wú)讀數(shù)，則故障為電流表斷路；

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，能根據(jù)題意找出對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律，再進(jìn)行求解．