Question

【題目】某課外小組在參觀工廠時(shí)，看到一丟棄不用的電池，同學(xué)們想用物理上學(xué)到的知識(shí)來測定這個(gè)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，已知這個(gè)電池的電動(dòng)勢約為11～13 V，內(nèi)阻小于3 Ω，由于直流電壓表量程只有3 V，需要將這只電壓表通過連接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為15 V的電壓表，然后再用伏安法測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，以下是他們的實(shí)驗(yàn)操作過程：

（1）把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下，完成填空:

第一步：按電路圖連接實(shí)物

第二步：把滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端，把電阻箱阻值調(diào)到零

第三步：閉合開關(guān)，把滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為3 V

第四步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為________V

第五步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其他線路，即得量程為15 V的電壓表。

（2）實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有：

A．電壓表（量程為3 V，內(nèi)阻約2 kΩ）

B．電流表（量程為3 A，內(nèi)阻約0．1 Ω）

C．電阻箱（阻值范圍0～9 999 Ω）

D．電阻箱（阻值范圍0～999 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 ）

回答：電阻箱應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________。

（3）用該擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電池電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U－I圖線如圖丙所示，可知電池的電動(dòng)勢為________V，內(nèi)阻為________Ω．

Answer 1

【答案】（1）0．6 （2）C；E （3）11．5；2．5

【解析】

試題分析：（1）把3V的直流電壓表接一電阻箱，改裝為量程為15V的電壓表時(shí)，將直流電壓表與電阻箱串聯(lián)，整個(gè)作為一只電壓表，據(jù)題分析，電阻箱阻值調(diào)到零，電壓表讀數(shù)為3V，則知把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為0．6V．

（2）由題，電壓表的量程為3V，內(nèi)阻約為2kΩ，要改裝成15V的電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，所串聯(lián)的電阻箱電阻應(yīng)為4×2kΩ=8kΩ．故電阻箱應(yīng)選C；在分壓電路中，為方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器選用阻值較小的，即選E．

（3）由丙讀出，外電路斷路時(shí)，電壓表的電壓為U=2．3V，則電源的電動(dòng)勢為E=2．3×5=11．5V，內(nèi)阻為