Question

5．電腦USB接口可用于手機充電，相當于一個電源．小明想利用測電源電動勢和內電阻的方法來測量電腦USB接口“等效電源”的電動勢和內電阻．
（1）小明從USB接口引出連接線，用多用電表粗測電動勢，選擇的擋位和示數如圖甲所示，則電動勢的粗略測量值為4.9 V．

（2）小明根據粗測結果設計電路，并根據電路圖連接實物如圖乙1所示，USB電源引出線如圖乙2細節圖所示，為保護USB接口，電路中串聯阻值為5Ω的定值電阻．小明根據圖乙電路測出了六組數據，并將點描在了U-I坐標系中，由于測量方案的原因，數軸都未從0開始，請你幫他畫好圖線，并根據圖象求得“等效電源”電動勢E=4.84V、內電阻r=0.40Ω．（結果保留小數點后面兩位）
（3）根據上述U-I坐標系中的數據點，發現電流表的示數接近0.30A時，伏特表示數要超過3V量程，為了能測得更小的電流數據，提高實驗精度，你認為下列做法正確的是B．
A．將伏特表量程換成0-15V      B．將伏特表拿掉
C．將電阻箱換成滑動變阻器     D．將安培表的量程換為0-3A．

Answer 1

分析 （1）根據電表的讀數方法進行讀數，先確定量程及最小分度，即可得出最后讀數；
（2）根據描點法作出圖象，再由圖中選點由閉合電路歐姆定律求解；
（3）根據實驗電路圖進行分析，明確實驗可以采用的方法．

解答 解：（1）電壓表量程為10V，最小分度為0.2V，則其讀數為5.0V；
（2）根據給出的數據利用描點法得出圖象如圖所示；

由于數軸均未從零點開始調節，故與縱軸的交點不是電源的電動勢；故由閉合電路歐姆定律可得：
3.30=E-0.3r；
2.22=E-0.5r
聯立解得：r=5.40Ω；E=4.92V；
故電源電阻r=5.40-5=0.40Ω
（3）因電壓表量程太小，若換成15V量程的電壓表則電壓表誤差太大；由于采用的是電阻箱，故可以直接將電壓表拿掉，采用電流表和電阻箱組成也可完成實驗；故選：B．
故答案為：（1）4.9；（2）4.92；0.40；（3）B．

點評 本題考查電源的電動勢及內電阻的測量，題目較為新穎，要注意認真分析題意，明確實驗采用的原理和方法才能準確求解．