Question

（8分）要精確測量一個直流電源的電動勢和內電阻，給定下列實驗器材：

A．待測電源（電動勢約4．5V，內阻約2Ω）

B．電流表A1（量程0．6A，內阻為1Ω）

C．電壓表V1（量程15V，內阻為3kΩ）

D．電壓表V2（量程3V，內阻為2kΩ）

E．定值電阻R₁＝500Ω
F．定值電阻R₂＝1000Ω)
G．滑動變阻器R（阻值范圍0～20Ω）
H．開關及導線
（1）該實驗中電壓表應選___________（填選項前面的序號），定值電阻應選________（填選項前面的序號）。
（2）在方框中畫出實驗電路圖。

（3）若將滑動變阻器滑到某一位置，讀出此時電壓表讀數為U，電流表讀數為Ⅰ，從理論上分析，電源電動勢E和內電阻r間的關系式應為E＝________。

Answer 1

（1）D     F     (2)電路圖見下   （3）電流表外接 電流表內接

解析試題分析：（1）電源電動勢約為4.5v，還不到電壓表V₁量程的三分之一，指針偏轉太少，讀數不準，所以選擇D項電壓表V₂ 。雖然電壓表V₂ 量程小，但知道電壓表內阻，可以作為電流表，串聯電阻改裝為大量程電壓表。若與串聯構成新電壓表，則量程為仍然小于電源電動勢，若與串聯，則量程為，接近電源量程所以定值電阻選擇。
（2）測量電源電動勢和內電阻，需要測量路端電壓和干路電流，而要改變路端電壓來測量多組數據，需要滑動變阻器來改變電路電阻。注意電壓表并聯定值電阻后為新量程電壓表。由于電流表內阻已知，所以既可以內接也可以外接，電路圖見答案。
（3）電壓表讀數為U，電流表讀數為Ⅰ，若電流表為外接，則，整理即，若電流表內接，則，整理即。
_.考點：測量電源電動勢和內阻實驗設計探究