Question

欲测量一只G表的内阻r_g和一个电源的电动势E及内阻r．要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的．待测元件及提供的其他实验器材有

A.待测电源E：电动势约1.5V，内阻在0.4﹣1.2Ω间

B.待测G表：量程500 μA，内阻在150～250Ω间

C.电流表A：量程2A，内阻约0.1Ω

D.电压表V：量程300mV，内阻约500Ω

E.定值电阻R₀：R₀=300Ω；

F.滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω，额定电流lA

H.电阻箱R₂：0～9999Ω

J.开关S一个，导线若干

 

（1）小叶先利用伏安法测量G表内阻r_g．

①图甲是小叶设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是______；（填元件序号字母）

②说明实验所要测量的物理量_______________；

③写出G表内阻的计算表达式r_g=__________________．

（2）测出r_g=200Ω后，欧阳把G表和电阻箱R₂串联、并将R₂接入电路的阻值调到2800Ω，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻r．

①请你在图乙中用笔画线，将各元件连接成测量电路图；

②若利用测量的数据，作出的G表的示数I_G与通过滑动变阻器R₁的电流I的关系图象如图丙所示，则可得到电源的电动势E=_________v，内阻r=________Ω．（结果保留两位有效数字）

Answer

（1）① E ；② G表示数I，V表示数U ；③或；（2）①如图所示；②E=1.5 v； r=0.60 Ω．

【解析】

试题分析：（1）G表本身可以测量通过的电流，但由题意可知，G表内阻较小，无法直接用电压表进行测量，故应与定值电阻串联后再与电压表并联；同用I表示G表示数，U表示V表示数；由欧姆定律可知：。

（2）将G表与电阻箱串联后，可以充当电压表使用，则其应并联在电源两端，滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验；电源的路端电压U=IG（200+2800）=3000IG；故图象与纵坐标的交点为500μA，则电源的电动势为：E=500μA×3000=1.5V；

内阻=0.6Ω。

考点：测定电源的电动势和内阻；电表的改装

【名师点睛】本题主要考查了测定电源的电动势和内阻的实验、电表的改装的相关知识。属于中等难度的题目。在解题时要注意分析实验中给出的仪器是否符合实验要求，然后才能根据我们所学内容进行分析得出合理的实验电路，并能利用图象进行数据处理。