Question

【題目】某興趣小組要測定電源的電動勢和內(nèi)阻，他們找來了如下器材：

A.電流表G (量程為30mA、內(nèi)阻未知)

B.電阻箱R (0～999.9Ω)

C.滑動變阻器R1 (0～20Ω)

D.滑動變阻器R2 (0～1kΩ)

E.開關(guān)、導(dǎo)線若干

F.電源E(電動勢約10V)

(1)要完成實驗，首先需測量電流表G的內(nèi)阻.測量電流表G內(nèi)阻的實驗電路如圖所示.

①將下述實驗過程補充完整.

a．選擇器材，滑動變阻器R′應(yīng)該選取________(選填“R1”或“R2”)；

b．連接好電路，R′的滑片應(yīng)調(diào)到________(選填“a”或“b”)端；

c．斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R′，使電流表G滿偏；

d．保持R′不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，當R＝10Ω時，電流表G的示數(shù)為20mA；

②如果認為閉合S2前后干路上電流不變，則電流表G的內(nèi)阻Rg＝________Ω.

(2)在測出電流表內(nèi)阻Rg后，測定該電源的電動勢和內(nèi)阻的電路如圖甲所示.閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱R，讀取相應(yīng)的電流表示數(shù)I，記錄多組數(shù)據(jù)(R，I)，得到如圖乙所示的圖線，則電源的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.

Answer 1

【答案】R2 a 5 9 40

【解析】

(1)明確實驗原理，根據(jù)電路圖得出實驗方法，再根據(jù)半偏法的基本原理進行分析，從而得出對應(yīng)的儀表，并通過電阻箱示數(shù)利用串并聯(lián)電路規(guī)律即可求出電流表內(nèi)阻；

(2)明確閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，并根據(jù)圖象進行分析，利用數(shù)學規(guī)律即可求得電動勢和內(nèi)電阻.

(1)①由題意可知，電源電動勢約為10V，而電流表量程為30mA，則電流表達滿偏時需要的電阻為：，故為了安全和準確，滑動變阻器應(yīng)選擇R2；

②為了讓電路中電流由最小開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器開始時接入電阻應(yīng)最大，故滑片應(yīng)滑至a端；

⑤由實驗步驟可知，當R=10Ω時，電流表G的示數(shù)為20mA，則流過R的電流為10mA，則電流表內(nèi)阻.

(2)根據(jù)實驗電路以及閉合電路歐姆定律可知：，

變形可得：；

則由圖象可知圖象的斜率，而，解得；圖象與縱軸的交點為5，則可知，可得：.