Question

【題目】為了測量某高內阻電源的電動勢E和內阻r(電動勢約5V、內阻約500Ω),現提供下列器材：

A．待測電源

B．電壓表V(0~3 V，內阻約幾千歐)

C．電流表A(10 mA，RA=10Ω)

D．電阻箱R0(0~9999.9Ω)

E．滑動變阻器R1(0~20Ω)

F．滑動變阻器R2(0~1000Ω)

G．開關及導線

H．干電池若干節(內阻很小)

(1)實驗中需要將電壓表改裝。首先測定其內阻，某同學采用圖甲所示的電路，電源為干電池組。開關S閉合前，電阻箱R0的阻值應該調到_________ （選填“零”或“最大”）。閉合開關，調節電阻箱，當電壓表指針滿偏時，阻值為R01=2950Ω；當電壓表指針半偏時，阻值為R02=8900Ω，則電壓表內阻RV=_________Ω。

(2)采用圖乙所示的電路測量電源電動勢和內阻。電阻箱R0與電壓表串聯構成量程為6V的電壓表，則R0=________Ω；滑動變阻器應選_________ (選填“R1”或“R2”)。

(3)根據實驗測得數據,作出電源路端電壓U隨電流I變化的圖象如圖丙所示，由圖象可知E=______V，r=_______Ω。

Answer 1

【答案】（1）最大 3000

（2）3000 R2

（3）5.0 490

【解析】（1）開關S閉合前，電阻箱R0的阻值應該調到最大。由U+U/RV·R01= 0.5U+0.5U/RV·R02，解得RV=3000Ω。

（2）根據擴大電壓表量程原理，電阻箱R0與電壓表串聯構成量程為6V的電壓表，則R0=3000Ω；滑動變阻器應選阻值范圍大的R2。

（3）由閉合電路歐姆定律，E=U+Ir，結合圖線解得E=5.0V，圖線斜率的絕對值等于電源內阻r=490Ω。