Question

2．現(xiàn)有一攝像機電池，無法從標簽上看清其電動勢等數(shù)據(jù)．現(xiàn)進行如下實驗操作：

（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兩極，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖1，由此可知其電動勢約為7.1V．是否可以利用多用電表的歐姆擋直接粗測其內(nèi)阻，答：不可以（選填“可以”或“不可以”）
（2）現(xiàn)要更加準確測量其電動勢和內(nèi)電阻，實驗室備有下列器材：
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．電壓表（量程30V，內(nèi)阻為30kΩ）
D．定值電阻R₁=500Ω
E．定值電阻R₂=5000Ω
F．滑動變阻器（阻值范圍0～30Ω）
G．開關及導線
①該實驗中電壓表應選B，定值電阻應選E（均選填選項前的字母序號）
②在圖3方框中畫出實驗電路圖，并將圖2實物連線圖補充完整．
③若將滑動變阻器打到某一位置，讀出此時電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電源電動勢和內(nèi)阻間的關系式為$E=\frac{8}{3}U+（I+\frac{U}{3000}）r$．

Answer 1

分析 （1）由電表的量程可明確最小分度，則可得出對應的讀數(shù)；根據(jù)多用電表的原理可明確能否測出電阻值；
（2）①根據(jù)電壓表量程可明確能否滿足實驗要求，再根據(jù)改裝原理選擇電阻；
②根據(jù)測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗方法確定電路圖并連接實物圖；
③根據(jù)閉合電路歐姆定律可得出對應的表達式．

解答 解：（1）電壓表量程為10V，則最小分度為0.2V，故讀數(shù)為7.1V；因多用電表內(nèi)部有電源，外部電動勢將影響電路中的電流；故不能用歐姆表直接測量多用電表的內(nèi)阻；
（2）①因電源的電壓為7.1V，電壓表量程只有3V，故應串聯(lián)阻值較大的定值電阻擴大量程，故定值電阻應選擇E；
②根據(jù)以上分析電壓表與定值電阻串聯(lián)充當電壓表，由于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻較為接近，故電流表采用相對電源的外接法；
故原理圖如圖所示；由原理圖可得出對應的實物圖如圖所示；
③根據(jù)改裝原理可知，路端電壓U=$\frac{5000+3000}{3000}U$=$\frac{8U}{3}$；
總電流I_總=$\frac{U}{3000}$+I；
由閉合電路歐姆定律可得：
$E=\frac{8}{3}U+（I+\frac{U}{3000}）r$
故答案為：（1）7.1；不可以；
（2）①B   E   ②如圖所示

（3）$E=\frac{8}{3}U+（I+\frac{U}{3000}）r$

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，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)原實驗的研究方法進行分析研究，注意數(shù)據(jù)處理的方法．這是近年高考新的動向，應注意把握．