Question

【題目】某同學利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻。

（1）現(xiàn)備有下列器材：

A．待測的干電池一節(jié)

B．電流表（量程0~150mA，內阻Rg＝3.0Ω）

C．電壓表（量程0~3V，內阻Rv約1kΩ）

D．滑動變阻器R（0~20Ω，1.0 A）

E．電阻箱R0（0~99.9Ω）

F．開關和若干導線

該同學發(fā)現(xiàn)上述器材中電流表的量程較小，他想利用現(xiàn)有的電流表和電阻箱改裝成一塊量程為 0~0.6A的電流表，則電阻箱R0的阻值應取______Ω。請在圖甲的虛線框內畫出利用上述器材測量干電池電動勢和內阻的實驗電路圖_________。

（2）圖乙為該同學根據(jù)合理電路所繪出的U-I圖像（U、I分別為電壓表和電流表的示數(shù)）。根據(jù)該圖像可得被測電池的電動勢E＝______V，內阻r＝______Ω。

（3）該同學完成實驗后又嘗試用以下方案測定一節(jié)干電池的電動勢。如圖丙，Ex為待測干電池，Es為電動勢已知的標準電池，AB為一根粗細均勻的直線電阻絲，R1為保護電阻。該同學的操作步驟如下：

①閉合開關S1，粗調滑動變阻器R，使直線電阻AB兩端的電壓約為2.0V（可用電壓表粗測）；

②將開關S2撥到位置“1”，調節(jié)滑動觸頭C至C1點時靈敏電流計的讀數(shù)為零，測出AC1的長度為L1；

③將開關S2撥到位置“2”，調節(jié)滑動觸頭C至C2點時靈敏電流計的讀數(shù)再次為零，測出AC2的長度為L2。則待測電池電動勢的表達式為Ex=__________________。

Answer 1

【答案】 1.0 1.48（1.46~1.49之間） 0.84（0.82~0.87之間）

【解析】(1)電流表G（量程0-150mA，內阻Rg=3.0Ω）改裝成一塊量程為0~0.6A的電流表，則電阻箱R0的阻值

改裝后電流表的內阻，相對于電源來說，電流表的分壓不能忽略，應采用電流表的外接法。電路如圖：

(2)U、I分別為電壓表V和電流表G的示數(shù)，據(jù)閉合電路歐姆定律可得：，對表達式變形后：，將U-I圖像向兩端延長后借助圖象的縱截距和斜率可得：，，解得：

(3)由題意得：，，，則