Question

一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池)，如图甲所示，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：

A.待测方形电池

B.电压表(量程0~3V，内阻约为4kΩ)

C.电流表(量程0~0.6A，内阻为1.0Ω)

D.电流表(量程0~3A，内阻为1.0Ω)

E.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)

F.电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω)

G.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)

H.滑动变阻器(阻值范围0~20kΩ)

I.开关、导线若干

(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像，为完成该实验，电流表应选_____，电阻箱应选______，滑动变阻器应选_______(均填写器材前字母标号)

(2)实验需要把电压表量程扩大为0~9V。该同学按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将R₁的滑片移到最左端，将电阻箱R₂调为零，断开S₃，闭合S₁，将S₂接a，适当移动R₁的滑片，电压表示数为2.40V；保持R₁接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R₂的阻值，当电压表示数为________V时，完成扩大量程，断开S₁。

(3)保持电阻箱R₂阻值不变，开关S₂接b，闭合S₃、S₁，从右到左移动R₁的滑片，测出多组U、I，并作出U－I图线如图丙所示，可得该电池的电动势为________V，内阻为________Ω。

Answer

D F G 0.80 8.94 2.0

【解析】

(1)[1]由图示图象可知，所测最大电流约为2A，则电流表应选择D；

[2]电源电动势约为9V，需要把电压表改装成9V的电压表，串联电阻分压为6V，是电压表量程的2倍，由串联电路特点可知，分压电阻阻值为电压表内阻的2倍，约为8KΩ，电阻箱应选择F；

[3] 由于要测量该电池实际的电动势和内阻，为方便实验操作，滑动变阻器应选择G；

(2)[4] 把量程为3V的电压表量程扩大为9V，分压电阻分压为6V，分压电阻分压是电压表两端电压的2倍，由题意可知，电压表所在支路电压为2.40V，分压电阻两端电压为电压表两端电压的2倍，实验时应保持位置不变，改变阻值，当电压表示数为0.80V，此时电阻箱分压1.60V，完成电压表扩大量程；

(3)[5] 分压电阻箱两端电压是电压表两端电压的2倍，电压表示数为，则路端电压为，在闭合电路中，电源电动势

整理可得

由图示图象可知，图象纵轴截距

电源电动势

[6]图象斜率的绝对值

电源内阻