Question

某班舉行了一次物理實(shí)驗(yàn)操作技能比賽，其中一項(xiàng)比賽為用規(guī)定的電學(xué)元件設(shè)計(jì)合理的電路圖，并能較準(zhǔn)確地測(cè)量一電池組的電動(dòng)勢(shì)及其內(nèi)阻．給定的器材如下：
A．電流表G（滿偏電流l0mA，內(nèi)阻10Ω）
B．電流表A（0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知）
C．滑動(dòng)變阻器R₀（0～l00Ω，1A
D．定值電阻R（阻值990Ω）
E．多用電表
F開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線若干

（1）小劉同學(xué)首先用多用電表的直流“10V”檔粗略測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)，電表指針如圖1所示，則該電表讀數(shù)為

 

V．
（2）該同學(xué)再用提供的其他實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路，請(qǐng)你按照電路圖在答題卷的圖3上完成實(shí)物連線．
（3）圖4為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），則由圖線可以得到被測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E=

 

V，內(nèi)阻r=

 

Ω（保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù) 電壓表量程確定其分度值，讀出其示數(shù)；
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖；
（3）該同學(xué)將電流表G和定值電阻R串聯(lián)改裝成電壓表，根據(jù)圖丙讀出兩個(gè)狀態(tài)下的電流值，求出路端電壓，由閉合電路歐姆定律分別求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

解答：解：（1）電壓表量程為10V，由圖1所示電壓表最小分度為0.2V，可知，其示數(shù)為7.2V；
（2）根據(jù)圖2所示電路圖連接實(shí)物電路圖，把電流表G與定值電阻串聯(lián)組成電壓表，把滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表接在電源兩端，實(shí)物電路圖如圖所示．
（3）由題分析可知，該同學(xué)將電流表G和定值電阻R串聯(lián)改裝成電壓表，測(cè)量路端電壓，圖丙讀出：
I₂=0.1A時(shí)，I₁=7mA，此時(shí)路端電壓為U₁=I₁（R+r_G）=7×10^-3×（990+10）V=7V，
I₂′=0.5A時(shí)，I₁′=5mA，此時(shí)路端電壓為U₂=I₂（R+r_G）=5×10^-3×（990+10）V=5V，
由閉合電路歐姆定律得知，圖象的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，則有 r=

△U

△I

=

7-5

0.5-0.1

Ω=5.0Ω
將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，如圖，讀出縱軸截距為I₂″=7.5mA，則電源的電動(dòng)勢(shì)為E=I₂″（R+r_G）=7.5×10^-3×1000V=7.5V．
故答案為：（1）7.2；（2）如圖所示；（3）7.5；5.0．

點(diǎn)評(píng)：連接實(shí)物圖要按順序，一般先串聯(lián)，后并聯(lián)，注意導(dǎo)線不能交叉，注意電流的流向和電表的量程．本題中還有電表的改裝，將電流表G和定值電阻R串聯(lián)改裝即成為電壓表．