Question

4．为测量一电源的电动势及内阻，备有以下器材：
A．被测蓄电池（电动势约为9V）
B．电压表（量程为3V，内阻为3kΩ）
C．定值电阻R₁（阻值为3kΩ）
D．定值电阻R₂（阻值为6kΩ）
E．电阻箱R（0～9999.99Ω）
H．开关、导线若干
（1）由于被测电源电动势在9V左右，需要串联定值电阻R₂（填R₁或R₂）可以改装成需要的电压表．
（2）利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表在线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图．
（3）根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.0V时，电阻箱的阻值为1.0Ω；电压表示数为2.0V时，电阻箱的阻值为4.0Ω，则电源的电动势E=9V，内阻r=2Ω．

Answer 1

分析 （1）改装中要进行量程的换算，故可以选量程成整数倍的电表；
（2）由闭合电路的欧姆定律的实验方法可知实验电路图；
（3）由闭合电路的欧姆定律可列式求得电动势及内阻

解答 解：（1）电压表量程为3V，内阻为3kΩ，为把电压表改装成9V的电压表需要串联一个分压电阻，分压电阻分压为6V，电阻阻值为电压表内阻的两倍，即6kΩ，则定值电阻应选择R₂；     
（2）应用电阻箱与电压表测电源电动势与内阻的实验原理图如图所示：

（3）电压表量程扩大3倍，电压表示数为1.0V时，路端电压为3.0V，电阻箱的阻值为1.0Ω；
电压表示数为2.0V时，路端电压为6.0V，电阻箱的阻值为4.0Ω
在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir=U+$\frac{U}{R}$r，
由题意可知：E=3.0+$\frac{3.0}{1.0}$r，E=6.0+$\frac{6.0}{4.0}$r，解得：E=9V  r=2Ω
故答案为：（1）R₂；（2）电路如图所示；（3）9；2．

点评 本题考查测量电动势和内阻及电压表的改装原理，要明确应用闭合电路欧姆定律及串联电阻的分压作用，会求串联电阻阻．