Question

【題目】用實(shí)驗(yàn)測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx.已知電池的電動勢約6 V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐．可選用的實(shí)驗(yàn)器材有：

電流表A1(量程0～30 mA)；

電流表A2(量程0～100 mA)；

電壓表V(量程0～6 V)；

滑動變阻器R1(阻值0～5 Ω)；

滑動變阻器R2(阻值0～300 Ω)；

開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干條．

某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程如下：

Ⅰ.設(shè)計(jì)如圖所示的電路圖，正確連接電路．

Ⅱ.將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄．以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖所示的圖線．

Ⅲ.斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變．重復(fù)Ⅱ的步驟，得到另一條U－I圖線，圖線與橫軸I的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0，0)，與縱軸U的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0，U0)．

回答下列問題：

①電流表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用______；

②由圖中的圖線，得電源內(nèi)阻r＝________Ω；

③用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx＝______，代入數(shù)值可得Rx；

④若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍________，電壓表示數(shù)變化范圍________(填“相同”或“不同”)．

Answer 1

【答案】 A2 R2 25 相同 不同

【解析】①根據(jù)題設(shè)條件中電池的電動勢約，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐，可估算出電路中的電流為數(shù)十毫安，因此電流表應(yīng)選用，為了電路正常工作，以及方便調(diào)節(jié)，多測量幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)選用

②根據(jù)圖中電路結(jié)構(gòu)可知，電壓表測量了電路的路端電壓，電流表測量了電路的總電流，因此圖中圖線斜率絕對值即為電源的內(nèi)阻，有。

③當(dāng)改接電路后，將待測電阻與電源視為整體，即為一“等效電源”，此時圖線的斜率為等效電源的內(nèi)阻，因此有，解得。

④若電表為理想電表， 接在B、C之間與接在A、B之間，電路的總電阻可變范圍不變，因此電流表的示數(shù)變化范圍相同， 接在B、C之間時，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，而接在A、B之間時，電壓表測量的是滑動變阻器與兩端電壓的和，由于對應(yīng)某一滑動變阻器阻值時，電路的電流相同，因此電壓表的讀數(shù)不同，所以電壓表示數(shù)變化范圍也不同。