Question

（10分）为了测量某高内阻电源的电动势E和内阻r(电动势约5V、内电阻约500Ω),现提供下列器材：

A．待测电源

B．电压表V(0-3V，内阻约几千欧)

C．电流表A(10mA，RA=10Ω)

D．电阻箱R0(0-9999.9Ω)

E．滑动变阻器R₁(0-20Ω)             
F．滑动变阻器R₂(0-1000Ω)
G．开关及导线                        
H．干电池若干节(内阻很小)


(1)实验中需要将电压表改装。首先测定其内阻，某同学采用图甲所示的电路，电源为干电池组，开关S闭合前，电阻箱R₀的阻值应该调到___________(选填“零”或“最大”)。闭合开关，调节电阻箱，当电压表指针满偏时，阻值为R₀₁=2950Ω；当电压表指针半偏时，阻值为R₀₂=8900Ω。则电压表内阻R_V=______Ω。
(2)采用图乙所示电路测量电源电动势和内阻。电阻箱R₀与电压表串联构成量程为6V的电压表，则R₀=_______________Ω；滑动变阻器应选____________________(选填“R₁”或“R₂”)。
(3)根据实验测得数据，作出电源路端电压U和电流I变化的图象如图丙所示，由图象可知E=___________V，r=________Ω。

Answer 1

（1）最大   3000
（2）3000    R₂
（3）5.0   490

（1）开关S闭合前，电阻箱R₀的阻值应该调到最大。由U+U/R_V·R₀₁= 0.5U+0.5U/R_V·R₀₂，解得R_V =3000Ω。
（2）根据扩大电压表量程原理，电阻箱R₀与电压表串联构成量程为6V的电压表，则R₀=3000Ω；滑动变阻器应选阻值范围大的R₂。
（3）由闭合电路欧姆定律，E=U+Ir，结合图线解得E=5.0V，图线斜率的绝对值等于电源内阻r=490Ω。