Question

某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的器材设计合理电路，并能较准确地测量某电源的电动势及内阻。给定的器材如下：

A．电流表G（满偏电流10 mA，内阻10 Ω）

B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）

C．滑动变阻器R₀（0～100 Ω，1 A）

D．定值电阻R（阻值990 Ω）

E．开关与导线若干

①请你用以上实验器材设计测量该电源电动势和内阻的电路图，并画在右边的虚线框中。（要求：为了保证器材的安全，在闭合开关前滑动变阻器的滑动头应置于最右端，即最大电阻处）

②图甲为小刘同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I₁－I₂图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电源的电动势为___________ V，内阻为__________ Ω。（结果保留两位有效数字）

③另一位小张同学对另一电源也用上面的实验电路进行测量，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数，于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图，如图乙所示，则根据图象可知，此电池组的电动势为__________ V，内阻为__________ Ω。（结果保留三位有效数字）

Answer

① 电路图如下； ② 7.5； 5.0；③ 9.00（9.00或9.10均可）；11.0（10.7～11.7均可）

【解析】

试题分析：①用电流计和定值电阻串联可改装成电压表；然后组成测量电源电动势及内阻的电路，如下图所示；

②根据电路图由欧姆定律可得：，变形可得：，由图像可得：，解得r=5Ω；，解得E=7.5V；

（3）由I1-x的图线可得，开始时的电流恒为9.0mA，此时的I2为0，由以上的分析可得此时定值电阻R及电流计G上的电压是9.0V，此值即电源的电动势．

从图3中分别取两组对应的数据，得（6.2mA，0.24A），（3.0mA，0.52A）

得：r′=

考点：测量电源的电动势及内阻。