Question

【題目】同學(xué)們想用物理上學(xué)到的知識來測定某種型號電池的電動勢和內(nèi)阻，已知這個電池的電動勢約為8～9V，內(nèi)阻約為3Ω左右。由于直流電壓表量程只有3V，需要將這只電壓表通過連接一電阻箱，改裝為量程為9V的電壓表，然后再用伏安法測該電池的電動勢和內(nèi)阻。

實驗可供該同學(xué)選擇的器材主要有：

A.電壓表(量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ)

B.電流表(量程為3A，內(nèi)阻約0.1Ω)

C.電阻箱(阻值范圍0～9999Ω)

D.電阻箱(阻值范圍0～999Ω)

E.滑動變阻器(阻值為0～20Ω，額定電流2A)

F.滑動變阻器(阻值為0～20kΩ，額定電流0.2A)

(1)該實驗中滑動變阻器應(yīng)選________（填寫“E”或“F”）；要使將3V直流電壓表改裝成9V的電壓表，該同學(xué)需將該電壓表與電阻箱________(填寫“C”或“D”)串聯(lián),且接入的電阻箱阻值應(yīng)為________Ω.

(2)用該擴大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變)，測電池電動勢E和內(nèi)阻r，實驗電路如圖甲所示，得到多組電壓U（原電壓表的示數(shù)）和電流I的值，并作出U-I圖線如圖乙所示，可知電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω（最后結(jié)果要求保留兩位有效數(shù)字）.

Answer 1

【答案】E C 6000Ω 9.0 V 3.0Ω

【解析】

(1)根據(jù)串聯(lián)電路的特點，可確定出電阻箱的電阻與電壓表內(nèi)阻的關(guān)系，選擇電阻箱的規(guī)格。在分壓電路中，為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器選用阻值較小的；根據(jù)電壓表改裝原理求出串聯(lián)電阻阻值.

(2)由于電壓表的表盤沒變，改裝后的電壓表的讀數(shù)應(yīng)為電壓表讀數(shù)的3倍.U-I圖線縱軸截距的3倍表示電動勢，斜率的3倍大小等于電池的內(nèi)阻.

(1)電源電動勢約為9V，應(yīng)把電壓表改裝成9V的電壓表，把3V的直流電壓表接一電阻箱，串聯(lián)電阻分壓是電壓表的兩倍，串聯(lián)電阻阻值應(yīng)為電壓表內(nèi)阻的兩倍，電阻箱接入電路的阻值應(yīng)為6000Ω；電阻箱應(yīng)選擇C；在分壓電路中，為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器選用阻值較小的，即選E.

(2)由丙讀出，外電路斷路時，電壓表的電壓為U=3.0V，則電源的電動勢為E=3.0×3=9.0V，電源內(nèi)阻.