Question

某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻．实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：

电压表：V₁（量程3V，内阻R_v1=10kΩ）

电压表：V₂（量程15V，内阻R_v2=50kΩ）

电流表：G（量程3mA，内阻R_g=100Ω）

电流表：A（量程3A，内阻约为0.5Ω）

滑动变阻器：R₁（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）R₂（阻值范围0～1000Ω，额定电流1A）

定值电阻：R₃=0.5Ω   R₄=10Ω

①为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中电压表应选用      ，滑动变阻器应选用      （填写器材的符号）．

该同学发现所给的两个电流表的量程均不符合要求，他将电流表G进行改装，电流表G应与定值电阻      并联，改装后的电流表对应的量程是      A．

②在如图所示的虚线框内，画出该同学实验连线时依据的实验原理图．

③电流表G改装后其表盘没有来得及重新刻度，该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=      V （结果保留三位有效数字），电源的内阻r=      Ω （结果保留两位有效数字）．

Answer

①V1、R1、R3； 0.603（填0.6或0.60均可）；

②如图所示；

③1.48，0.85（0.70﹣0.90之间）．

【解析】【解析】
①一节干电池的电动势约E=3V，故电压表应选择V1；为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，它的阻值范围是0〜10Ω，

电路中最小电流约为：Imin===0.3A；电流表A的量程是3A，0.3A不到该量程的三分之一，电流表量程太大，因此不能用电流表A．

为了扩大电流表的量程，应并联一个小电阻；故应与R3并联；改装后电流表量程：I=Ig+=0.003+A=0.603A；

②由题意可知，电流表用表头进行改装，电压表并联在电源两端；原理图如下图：

③由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V．

图线的斜率大小k=r，由数学知识知：k==0.84，

则电源的内阻为：r=k=0.84Ω

故答案为；①V1、R1、R3； 0.603（填0.6或0.60均可）；

②如图所示；

③1.48，0.85（0.70﹣0.90之间）．

【点评】测量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法．这是近年高考新的动向，应注意把握．