Question

4．為測量一電源的電動勢及內阻，備有以下器材：
A．被測蓄電池（電動勢約為9V）
B．電壓表（量程為3V，內阻為3kΩ）
C．定值電阻R₁（阻值為3kΩ）
D．定值電阻R₂（阻值為6kΩ）
E．電阻箱R（0～9999.99Ω）
H．開關、導線若干
（1）由于被測電源電動勢在9V左右，需要串聯(lián)定值電阻R₂（填R₁或R₂）可以改裝成需要的電壓表．
（2）利用一個電阻箱、一只開關、若干導線和改裝好的電壓表在線框內畫出測量電源電動勢及內阻的實驗原理電路圖．
（3）根據以上實驗原理電路圖進行實驗，讀出電壓表示數為1.0V時，電阻箱的阻值為1.0Ω；電壓表示數為2.0V時，電阻箱的阻值為4.0Ω，則電源的電動勢E=9V，內阻r=2Ω．

Answer 1

分析 （1）改裝中要進行量程的換算，故可以選量程成整數倍的電表；
（2）由閉合電路的歐姆定律的實驗方法可知實驗電路圖；
（3）由閉合電路的歐姆定律可列式求得電動勢及內阻

解答 解：（1）電壓表量程為3V，內阻為3kΩ，為把電壓表改裝成9V的電壓表需要串聯(lián)一個分壓電阻，分壓電阻分壓為6V，電阻阻值為電壓表內阻的兩倍，即6kΩ，則定值電阻應選擇R₂；     
（2）應用電阻箱與電壓表測電源電動勢與內阻的實驗原理圖如圖所示：

（3）電壓表量程擴大3倍，電壓表示數為1.0V時，路端電壓為3.0V，電阻箱的阻值為1.0Ω；
電壓表示數為2.0V時，路端電壓為6.0V，電阻箱的阻值為4.0Ω
在閉合電路中，電源電動勢：E=U+Ir=U+$\frac{U}{R}$r，
由題意可知：E=3.0+$\frac{3.0}{1.0}$r，E=6.0+$\frac{6.0}{4.0}$r，解得：E=9V  r=2Ω
故答案為：（1）R₂；（2）電路如圖所示；（3）9；2．

點評 本題考查測量電動勢和內阻及電壓表的改裝原理，要明確應用閉合電路歐姆定律及串聯(lián)電阻的分壓作用，會求串聯(lián)電阻阻．