题目内容

6．如图甲是学校某研究性学习小组设计的测未知电源电动势和内阻的原理图，图中R0选用是阻值为6Ω的定值电阻，电流表的内阻rA=1.5Ω，电源E0选用是电动势为6V的电源，待测电源Ex的电动势约为约为2.0V左右．
（1）某同学在实验过程中的具体操作步骤如下；A、按原理图甲接好电流，闭合开关前，应将滑动变阻器R1和R2的滑动头P分别滑到b和d端（选填“a、b、c、d”）B、闭合开关S1和S2，配合调节滑动变阻器R1和R2，使电流表A的示数变小，直到最后示数为零，读出此时电压表的示数，如图乙所示．C、保持S1闭合，断开S2，此时电流表的示数如图丙所示．D、断开电路，整理实验器材．
（2）在该实验中，这个同学测得的电源电动势Ex=2.0V，电源内阻rx=0.5Ω．
（3）在该实验中，为了便于实验调节，所使用的两个滑动变阻器R1，R2分别起到粗调和细调作用，由于实验所选用的滑动变阻器R1阻值范围是0～50Ω，所选用的滑动变阻器R2阻值范围是0～5Ω，则在闭合开关S1和S2后，应先调节滑动变阻器R1（选填R1或R2），滑动变阻器R2（选填R1和R2）起到细调的作用．

分析 根据实验电路图及给出的步骤明确实验原理，则可得出电源的电动势；由闭合电路欧姆定律可求得内阻；根据两滑动变阻器的作用明确各自起到的作用．

解答 解：（1）实验开始时，为了让电路中电流最小；应将两滑动变阻器的阻值均取最大值，故分别接b和d；
（2）由图可知，电源E0与两湍动变阻器及R0组成串联电路，待测电源并接在R0两端，当右侧电源在R0上形成的电势差等于电源EX的电动动势时，电流表示数为零；故电压表的示数即为待测电源的电动势；由电压表可知，其示数为2.0V；故待测电源电压为2.0V；
当保持S1闭合，断开S2，待测电源与R0组成闭合回路，由闭合电路欧姆定律可知：I=$\frac{{E}_{x}}{{R}_{0}+r+{R}_{A}}$；由电流表可知，电流I=0.25A；
解得：r=0.5Ω；
（3）由原理可知，调节大电阻时，R0上的输出电压变化较大，故大电阻为粗调，小电阻为微调；故在调节时应先调节R1，再调节R2；
故答案为：（1）b、d；（2）2.0；0.5；（3）R1；R2．

点评 本题为补偿法测电源的电动势和内电阻，属于高中课程中所没有的内容，但是通过分析电路及实验原理步骤是可以解决的．要注意本题中采用了电源通过三个电阻组成了补偿电路．

练习册系列答案
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