Question

现在按图①所示的电路测量一节旧干电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（约20Ω），可供选择的器村如下：电流表A₁、A₂（量程0～500μA）内阻约为500，滑动变阻器R（阻值0～100，额定电流1.0A），定值电阻R₁（阻值约为100Ω）电阻箱R₂、R₃（阻值0～999.9Ω），开关、导线若干．由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再按图①电路进行测量．
（1）测量电流表A₂的内阻按图②电路测量A₂的内阻，以下给出了实验中必要的操作．

A．断开S₁
B．闭合S₁、S₂
C．按图②连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左端，R₂调至最大
D．调节R₂，使A₁的示数为I₁，记录R₂的值．
E．断开S₂，闭合S₃
F．调节滑动变阻器R，使A₁、A₂的指针偏转适中，记录A₁的示数I₁
请按合理顺序排列实验步骤（填序号）：______．
（2）将电流表A₂（较小量程）改装成电流表A（较大量程）如果（1）中测出A₂的内阻为468.0Ω，现用R₂将A₂改装成量程为20mA的电流表A，应把R₂调为______Ω与A₂并联，改装后电流表A的内阻R_A为______Ω．
（3）利用电流表A、电阻箱R₃测电池的电动势和内阻用电流表A、电阻箱R₃及开关S按图①所示电路测电池的电动势和内阻．实验时，改变R₃的值，记录下电流表A的示数I，得到若干组R₃、I的数据，然后通过做出有关物理量的线性图象，求得电池电动势E和内阻r．
a．请写出与你所作线性图象对应的函数关系式______．
b．请在虚线框内坐标中做出定性图象（要求标明两上坐标轴所代表的物理量，用符号表示）
c．图中______表示E，图中______表示r．

Answer

测量电流表A2的内阻使用的方法是等效替代，即用R2代替A2．电流表改装的方法是并联小电阻，并联后量程增加，内阻变小．测电源电动势和内阻类问题，其核心原理为闭合电路的欧姆定律．
【解析】
（1）等效替代法测电阻的核心是“效果相同”，本题中体现为使A1的示数相同，所以步骤为 CBFEDA
（2）改装原理如下图所示

电阻R2需要分担电流：I2 =20mA-500μA=0.0195A
电阻R2电压：U2=IA×R=500μA×468Ω=0.234V
则：
改装后总电阻为：
（3）由闭合电路欧姆定律得E=I（RA+R3+r），将此公式变形后即得本题的三种解法：
  答案一：a．R3+RA=E（）-r
          b．

          c．直线的斜率 纵轴截距的绝对值
   答案二：a．=（R3+RA）+
           b．

           c．直线斜率的倒数 纵轴截距除以斜率
答案三  a．R3=E（）-（r+RA）
        b．

        c．直线的斜率 纵轴截距的绝对值与 RA的差
故答案为：（1）C  B  F  E  D  A
          （2）12      11.7 
  （3）答案一：a．R3+RA=E（）-r
               b．

c．直线的斜率 纵轴截距的绝对值
答案二：a．=（R3+RA）+
b．

c．直线斜率的倒数 纵轴截距除以斜率
答案三  a．R3=E（）-（r+RA）
b．

c．直线的斜率 纵轴截距的绝对值与 RA的差