Question

為了測(cè)定某電池的電動(dòng)勢(shì)(約10～11 V)和內(nèi)阻(小于2 Ω),需要把一個(gè)量程為5 V的直流電壓表接一固定電阻(用電阻箱代替),改裝為量程為15 V的電壓表,然后用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,以下是該實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程:

(1)把電壓表量程擴(kuò)大,實(shí)驗(yàn)電路如圖(甲)所示,請(qǐng)完成第五步的填空.

第一步:把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片移至最右端;

第二步:把電阻箱阻值調(diào)到零;

第三步:閉合開(kāi)關(guān)S;

第四步:把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片調(diào)到適當(dāng)位置,使電壓表讀數(shù)為4.5 V;

第五步:把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值,(電阻箱的電阻變化過(guò)程中,A、P間的電壓可視為不變)使電壓表讀數(shù)為　　　　 V; 

第六步:不再改變電阻箱阻值,保持電壓表和電阻箱串聯(lián),撤去其他線(xiàn)路,即得量程為15 V的電壓表

(2)上述實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有:

A.某電池(電動(dòng)勢(shì)約10～11 V,內(nèi)阻小于2 Ω)

B.電壓表(量程為5 V,內(nèi)阻約5 kΩ)

C.電阻箱(阻值范圍0～9 999 Ω)

D.電阻箱(阻值范圍0～99 999 Ω)

E.滑動(dòng)變阻器(阻值為0～20 Ω,額定電流2 A)

F.滑動(dòng)變阻器(阻值為0～20 kΩ,,額定電流0.2 A)

電阻箱應(yīng)選　　　　,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選　　　　(填選項(xiàng)前的字母) 

(3)用該擴(kuò)大了量程的電壓表(電壓表的表盤(pán)沒(méi)變),測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,實(shí)驗(yàn)電路如圖(乙)所示,得到多組電壓表讀數(shù)U和電流表讀數(shù)I,并作出UI圖線(xiàn)如圖(丙)所示,可知電池的電動(dòng)勢(shì)為　　　　 V,內(nèi)電阻為　　　 Ω.(所有結(jié)果保留3位有效數(shù)字). 

Answer 1

解析:(1)由于電壓表量程由5 V擴(kuò)大為15 V,因此電壓表的示數(shù)應(yīng)為電阻箱電壓的一半,當(dāng)P、A間電壓為4.5 V時(shí),通過(guò)調(diào)整電阻箱使電壓表示數(shù)為1.5 V.

(2)由于電壓表內(nèi)阻約為5 kΩ,電阻箱電阻應(yīng)不小于10 kΩ,故電阻箱應(yīng)選D.圖(甲)中滑動(dòng)變阻器為分壓式連接,而電源電動(dòng)勢(shì)為10～11 V,因此滑動(dòng)變阻器選用E即可,既能方便操作又可確保儀器安全.

(3)由UI圖像可得電壓表的“最大”示數(shù)為3.5 V,則對(duì)應(yīng)電池的電動(dòng)勢(shì)為10.5 V,電源內(nèi)阻r= Ω=1.71 Ω.

答案:(1)1.50　(2)D　E　(3)10.5　1.71