Question

（8分）要精确测量一个直流电源的电动势和内电阻，给定下列实验器材：

A．待测电源（电动势约4．5V，内阻约2Ω）

B．电流表A1（量程0．6A，内阻为1Ω）

C．电压表V1（量程15V，内阻为3kΩ）

D．电压表V2（量程3V，内阻为2kΩ）

E．定值电阻R₁＝500Ω
F．定值电阻R₂＝1000Ω)
G．滑动变阻器R（阻值范围0～20Ω）
H．开关及导线
（1）该实验中电压表应选___________（填选项前面的序号），定值电阻应选________（填选项前面的序号）。
（2）在方框中画出实验电路图。

（3）若将滑动变阻器滑到某一位置，读出此时电压表读数为U，电流表读数为Ⅰ，从理论上分析，电源电动势E和内电阻r间的关系式应为E＝________。

Answer 1

（1）D     F     (2)电路图见下   （3）电流表外接 电流表内接

解析试题分析：（1）电源电动势约为4.5v，还不到电压表V₁量程的三分之一，指针偏转太少，读数不准，所以选择D项电压表V₂ 。虽然电压表V₂ 量程小，但知道电压表内阻，可以作为电流表，串联电阻改装为大量程电压表。若与串联构成新电压表，则量程为仍然小于电源电动势，若与串联，则量程为，接近电源量程所以定值电阻选择。
（2）测量电源电动势和内电阻，需要测量路端电压和干路电流，而要改变路端电压来测量多组数据，需要滑动变阻器来改变电路电阻。注意电压表并联定值电阻后为新量程电压表。由于电流表内阻已知，所以既可以内接也可以外接，电路图见答案。
（3）电压表读数为U，电流表读数为Ⅰ，若电流表为外接，则，整理即，若电流表内接，则，整理即。
_.考点：测量电源电动势和内阻实验设计探究