Question

【題目】實際的電源都有一定的電阻,如蓄電池,我們需要用它的電壓U和電阻r兩個物理量來描述它。實際計算過程中,可以把它看成是由一個電壓為U、電阻為0的理想電源與一個電阻值為r的電阻串聯而成,如圖甲所示。我們可以利用兩個已知阻值的電阻R1=10、R2=18和一個電流表，連接成如圖乙所示的電路來測量它的電壓U和電阻r。

（1）請你根據圖乙的電路圖，用筆畫線代替導線，將圖丙中的實物裝置圖連接完整；

（_________）

（2）測量干電池的電壓U和電阻r步驟為：

a.閉合開關S1、斷開開關S2,讀出電流表示數為0.5A；b.斷開開關S1、閉合開關S2,讀出電流表示數為0.3A；

（3）利用測量出的電流值及R1、R2計算出蓄電池的電壓U=_____V，r=___Ω。

Answer 1

【答案】 6 2

【解析】

（1）根據電路圖連接實物圖，注意電流從電流表正接線柱流入，各元件與電路圖一一對應；
（2）分析開關轉換時電路的連接，根據電阻的串聯和歐姆定律列方程求電源電壓及內阻。

（1）原電路中，兩電阻并聯，S1與R1串聯，S2與R2串聯，根據電路圖連接實物圖，根據并聯電路電流的規律，電流表選用大量程，如下圖所示：

（3）由（2）可知：
a．閉合開關S1、斷開開關S2，R1與電流表接入電路中，電流表示數為0.5A，即電路中的電流，此時R1與r串聯，根據電阻的串聯和歐姆定律，電源電壓：U=I1（R1+r），即U=0.5A×（10Ω+r）-----①；

b．斷開開關S1、閉合開關S2，讀出電流表示數為0.3A，此時此時R2與r串聯，根據電阻的串聯和歐姆定律，電源電壓：U=I2（R2+r），即U=0.3A×（18Ω+r）-----②；解①②得：r=2Ω，U=6V。