Question

某同学用图所示的电路测定一电动势约2.8v的直流电的电动势和内阻，现有下列器材可供选用：

A．电压表（0～3V，内阻约5kΩ）

B．电流表（0～l00mA，内阻1Ω）

C．定值电阻R_l（阻值0.2Ω）

D．定值电阻R₂（阻值5.0Ω）

E．滑动变阻器R₃（阻值0～15Ω）

F．开关、导线若干

操作步骤如下：

（1）该同学考虑由于电流表量程过小，需要扩大电流表量程．应在电流表上      （填“串联”或“并联”）定值电阻      （填“R₁”或“R₂”）．

（2）将改装后的电流表重新接入电路，并把滑动变阻器阻值仍调到最大，此时电流表指针偏转角度较小．逐渐调小滑动变阻器阻值，电流表示数有较大的变化，但电压表示数基本不变，该现象说明

（3）为了让实验能正常进行，该同学对图8的电路做了适当改进，请画出改进后的电路图．

（4）用改进后的电路测定出两组数据：第一组数据为U₁=1.36V，I₁=50.0mA；第二组数据为U₂=2.00V，I₂=30.0mA；则电内阻为      Ω（计算结果保留两位小数）．

Answer

（1）并联；R1；（2）电源内阻太小；（3）实验电路图如图所示；（4）0.33．

【解析】

试题分析：（1）把小量程电流表改装成大量程电流表需要并联一个小电阻．

（2）应用伏安法测电源电动势与内阻时，如果电源内阻太小，电压表示数变化不明显．

（3）电源内阻很小时，为了使电压表示数变化明显，应给电源串联一个电阻，组成等效电源进行实验．

（4）根据实验数据，应用欧姆定律求出电源内阻．

【解析】
（1）由于电流表量程过小，需要扩大电流表量程，应在电流表上并联一个分流定值电阻R1．

（2）由于电源内阻太小，实验时改变滑动变阻器阻值，电流表示数有较大的变化，电压表示数基本不变．

（3）为了使电压表示数变化明显，可以给电源串联一个分压电阻R2，与电源组成等效电源，然后再进行实验，实验电路图如图所示：

（4）电流表改装后的量程I=Ig+=100+=600mA，改装后的量程是原电流表量程的6倍，电路电流是电流表示数的6倍，在闭合电路中，电源电动势：E=U+I（r+R2），代入实验数据得：E=1.36+6×0.05（r+5）①，

E=2+6×0.03（r+5）②，

由①②解得：r=0.33Ω．

故答案为：（1）并联；R1；（2）电源内阻太小；（3）实验电路图如图所示；（4）0.33．

【点评】本题考查了电流表的改装、实验现象分析、设计实验电路图、求电源内阻，把小量程电流表改装成大量程电流表需要并联一个小的分流电阻；当电源内阻很小时，为了使电压表示数变化明显，可以用定值电阻与电源串联组成等效电源进行实验．