Question

如图（a）为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路。已知毫安表表头的内阻为10W，满偏电流为100mA；R₁和R₂为固定电阻，阻值分别为R₁=0.5，R₂=2.0；由此可知，若使用a和b两个接线柱，电表的量程为0.5A；若使用a和c两个接线柱，电表的量程为2.5A；

(1)电压表有两种规格，V₁（量程1.5V，内阻约为2k）和V₂（量程3V，内阻约为4k）；滑动变阻器有两种规格，最大阻值分别为20和500，则电压表应选用_____（填“V₁”或“V₂”），R应选用最大阻值为________的滑动变阻器。

(2)实验步骤如下：

①开关S₂拨向b，将滑动变阻器R的滑动片移到______端（选填“左”或“右”），闭合开关S₁；

②多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I；某次测量时毫安表的示数如图（b）所示，其读数为_________mA。

③以U为纵坐标，I为横坐标，作U － I图线（用直线拟合），如图（c）所示；

④根据图线求得电源的电动势E=________V（结果保留三位有效数字），内阻r=________（结果保留两位有效数字）。

Answer

V1 20 右 58.0 1.48 0.45（0.42～0.48之间均对）

【解析】

(1)[1][2]一节干电池的电动势约为1.5V，故电压表选V1；因内阻较小，为了便于调节，滑动变阻器应选择20Ω的；

(2)[3]为了让电流由最小开始调节，开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置；故应滑到右端；

[4]由图可知，电流表最小分度为1mA；故读数为58.0mA；

[5][6]使用ab两接线柱时，R1与R2串联后与表头并联；则量程为

且内阻为

由串并联电路规律可知若毫安示数为I，则电路的总电流等于5I，则由闭合电路欧姆定律可知

所以图象中与纵坐标的交点表示电源的电动势

图象的斜率表示即

解得

由于误差0.42～0.48之间均对