某课外活动小组自制了西红柿电池组.现在要测量该西红柿电池组的电动势和内阻．该西红柿电池组的电动势约为2V.内阻达一千多欧姆．实验室现有如下器材供选择:多用电表:欧姆挡直流电流挡(0-0.5mA.0-1mA.0-10mA.0-100mA)直流电压挡(0-0.5V.0-2.5V.0-10V.0-50V.0-250V.0-500V)电压表:电流表:滑动变阻器:R1.R2开关及� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．某课外活动小组自制了西红柿电池组，现在要测量该西红柿电池组的电动势和内阻．该西红柿电池组的电动势约为2V，内阻达一千多欧姆．实验室现有如下器材供选择：
多用电表：欧姆挡（×1，×10，×100，×1k）
直流电流挡（0～0.5mA，0～1mA，0～10mA，0～100mA）
直流电压挡（0～0.5V，0～2.5V，0～10V，0～50V，0～250V，0～500V）
电压表：（0～3V～15V）
电流表：（0～0.6A～3A）
滑动变阻器：R₁（0～10Ω），R₂（0～2000Ω）
开关及导线．

（1）该小组同学先用多用电表直流电压“0～2.5V”挡粗测了西红柿电池组的电动势，指针稳定时如甲图所示，其示数为1.6V；
（2）为了更精确地测量西红柿电池组的电动势和内阻，应选0～3V电压，选1mA测电流．（填电表名称和所选量程）
滑动变阻器应选R₂．（填电阻符号）
（3）请设计方案，在图乙所示的实物图上用笔画线代替导线进行实物连接．

分析本题（1）的关键是明确“2.5V挡”的含义，应明确每小格的电压读数；题（2）的关键是根据电源电动势的大小选择电压表量程，通过求出通过电源的最大电流来选择电流表量程，根据电源内阻大小来选择变阻器阻值；题（3）的关键是由于电源内阻较大远大于电流表内阻，满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{r}＜\frac{r}{{R}_{A}^{\;}}$，则相对应电源来说电流表应用内接法．

解答解：（1）、从电压表盘可知，每小格电压为0.05V，应估读到0.01V，所以电压表的读数为：U=1.50+0.10=1.6V，要求保留两位有效数字，则U=1.6V；
（2）、根据电源电动势为1.8V可知，应选电压表的0～3V测电压；
根据闭合电路欧姆定律可求出通过电源的最大电流为：${I}_{max}^{\;}$=$\frac{E}{r}=\frac{1.8}{1000}A=1.8mA$，所以应选多用电表0～1mA测电流；
滑动变阻器应采用限流式接法，应选择与待测电源内阻接近的变阻器${R}_{2}^{\;}$；
（3）、根据题意，变阻器应采用限流式接法；由于电源内阻较大，满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{r}＜\frac{r}{{R}_{A}^{\;}}$，所以相对电源来说电流表应用内接法，电路图如图所示：

根据电路图连线实物图如图所示：

故答案为：（1）1.6
（2）电压表0～3V，多用电表0～1mA，${R}_{2}^{\;}$
（3）如图所示

点评应明确：①应根据电源电动势的大小来选择电压表的量程，根据通过电路中的最大电流来选择电流表量程；②伏安法测电阻时内外接法的选择方法对测量电源电动势和内阻实验同样适用（即相对于电源来说，若满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{r}＞\frac{r}{{R}_{A}^{\;}}$，电流表应用外接法，满足$\frac{\;{R}_{V}^{\;}}{r}＜\frac{r}{{R}_{A}^{\;}}$，电流表应用内接法）．