Question

【題目】一般的話(huà)筒用的是一塊方形的電池(層疊電池)，如圖甲所示，標(biāo)稱(chēng)電動(dòng)勢(shì)為9V。某同學(xué)想要測(cè)量該電池實(shí)際的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：

A.待測(cè)方形電池

B.電壓表(量程0~3V，內(nèi)阻約為4kΩ)

C.電流表(量程0~0.6A，內(nèi)阻為1.0Ω)

D.電流表(量程0~3A，內(nèi)阻為1.0Ω)

E.電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)

F.電阻箱(阻值范圍0~9999.9Ω)

G.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~20Ω)

H.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~20kΩ)

I.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干

(1)該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖。根據(jù)如圖乙所示電路圖和如圖丙所示圖像，為完成該實(shí)驗(yàn)，電流表應(yīng)選_____，電阻箱應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______(均填寫(xiě)器材前字母標(biāo)號(hào))

(2)實(shí)驗(yàn)需要把電壓表量程擴(kuò)大為0~9V。該同學(xué)按圖乙連接好實(shí)驗(yàn)器材，檢查電路無(wú)誤后，將R1的滑片移到最左端，將電阻箱R2調(diào)為零，斷開(kāi)S3，閉合S1，將S2接a，適當(dāng)移動(dòng)R1的滑片，電壓表示數(shù)為2.40V；保持R1接入電路中的阻值不變，改變電阻箱R2的阻值，當(dāng)電壓表示數(shù)為________V時(shí)，完成擴(kuò)大量程，斷開(kāi)S1。

(3)保持電阻箱R2阻值不變，開(kāi)關(guān)S2接b，閉合S3、S1，從右到左移動(dòng)R1的滑片，測(cè)出多組U、I，并作出U－I圖線(xiàn)如圖丙所示，可得該電池的電動(dòng)勢(shì)為________V，內(nèi)阻為________Ω。

Answer 1

【答案】D F G 0.80 8.94 2.0

【解析】

(1)[1]由圖示圖象可知，所測(cè)最大電流約為2A，則電流表應(yīng)選擇D；

[2]電源電動(dòng)勢(shì)約為9V，需要把電壓表改裝成9V的電壓表，串聯(lián)電阻分壓為6V，是電壓表量程的2倍，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，分壓電阻阻值為電壓表內(nèi)阻的2倍，約為8KΩ，電阻箱應(yīng)選擇F；

[3] 由于要測(cè)量該電池實(shí)際的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇G；

(2)[4] 把量程為3V的電壓表量程擴(kuò)大為9V，分壓電阻分壓為6V，分壓電阻分壓是電壓表兩端電壓的2倍，由題意可知，電壓表所在支路電壓為2.40V，分壓電阻兩端電壓為電壓表兩端電壓的2倍，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持位置不變，改變阻值，當(dāng)電壓表示數(shù)為0.80V，此時(shí)電阻箱分壓1.60V，完成電壓表擴(kuò)大量程；

(3)[5] 分壓電阻箱兩端電壓是電壓表兩端電壓的2倍，電壓表示數(shù)為，則路端電壓為，在閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)

整理可得

由圖示圖象可知，圖象縱軸截距

電源電動(dòng)勢(shì)

[6]圖象斜率的絕對(duì)值

電源內(nèi)阻