Question

5．有一个电流表，满偏电流值为Ig=3mA，内阻Rg=50Ω，面板如图1所示：

（1）如果将这个电流表改装成量程为0.6A的电流表，那么要与该电表并联一个电阻R_r，则R_r大小是0.251Ω．（保留三位有效数字）
（2）现有一只电压表（0-3V，内阻约1kΩ）和用以上改装后的电流表去测量一电池的电动势E（约为2.4V）和内阻r（约为0.8Ω），实验室还提供了如下器材：滑动变阻嚣R（0-10Ω；1A）；开关，导线若干，试在方框中画出能精确测量该电源电动势和内阻的实验原理图（要求考虑电压表和电流表的内阻影响）
（3）闭合开关S进行实验时，由于改装后的电流表没有更换刻度面板（但接法没有错误），滑动变阻器向另一端移动的过程中依次记录了滑片在两个位置时电压表和电流表的数据分别为：2.2V和1.0mA；1.9V和2.5mA，根据此数据可求得该电源电动势E=2.4V，内电阻r=0.75Ω．（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）由电流表的改装原理利用并联电阻的分流可求得分流电阻；
（2）根据目中给出的仪器可以选择合理的电路图，并明确消除误差的方法；
（3）根据给出的测量结果，利用闭合电路欧姆定律可得出对应的方程，联立可求得电动势和内电阻．

解答 解：（1）由并联电路电压相等的特点有：
R_r（I-I_g）=I_gR_g
代入数据解得：R_r=0.251Ω；
（2）由于要考虑电表的内阻的影响，电压表内阻约1kΩ，改装后的电流表内阻R_A=0.25Ω，且要精确测量电源的电动势和内阻，故可将电流表与电源放在一起组成所示电路，并将测量结果的内阻值减去电流表内阻即可得出正确的电阻值；
（3）根据实验原理图可知，滑片一定是从电阻最大位置向最小一端滑动，根据闭合电路特点可知，路端电压一定减小，电压表的读数分别为2.2V和1.9V，根据电流表的读数为0.20A和0.50A，则由闭合电路欧姆定律可得：
E=2.2+0.2R；
E=1.9+0.5r
联立解得：E=2.4V，r=0.75Ω
故答案为：（1）0.251；（2）如图所示；（3）2.4；0.75．

点评 本题考查闭合电路欧姆定律的应用及电表的改装，要注意明确实验中的原理和方法，并能正确消除实验误差．