Question

13．甲在测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）的电动势和内阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为15V，B电压表量程为3V，C变阻器为（20Ω，3A），D变阻器为（500Ω，0.2A）．电压表应该选B（填A或B），变阻器应该选C（填C或D）．
乙同学利用图（a）所示电路对另外一个电源进行测量时，电路中R₁的阻值为20Ω，滑动变阻器R₂上标有“50Ω，2A”字样．闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表的示数分别为2V和0.2A．

当不断向右移动滑片P，使得电压表与电流表指针偏离零刻度线的角度恰好均为指针满偏角度的$\frac{1}{4}$时（两表满偏角度相同），如图（b）、（c）所示．则此过程中，两表指针偏转的方向相反（填“同”、“反”）；该电源的电动势为9V，内阻为15Ω．

Answer 1

分析 电压表、电流表的选择注意要使其指针偏转较大大些，最好在刻度的中间部分，滑动变阻器在应用限流接法时要注意大于待测电阻阻值；
此电路为简单的串联电路，电流随电阻增大而减少，电压随电阻增大而增大，所以两指针偏转方向相反，由闭合电路的欧姆定律E=I（R₁+r）+U即可求得电源内阻和电动势．

解答 解：电源的电动势只有1.5V，而题目中只有3V和15V两种电压表，为了测量的准确，应选取电压表B； 因电源电动势较小，故滑动变阻器选总阻值大于内阻，但是总阻值不能太大，过大则不易调节，故应选变阻器为（20Ω，3A）的C．
由串联电路特点知，干路电流随电阻增大而减少，R上电压随电阻增大而增大，所以两表指针偏转方向相反．
由闭合电路的欧姆定律E=I（R₁+r）+U列方程，
E=I₁（R₁+r）+U₁      （1）
E=I₂（R+r）+U₂        （2）
其中I₁=0.2A，U₁=2V，I₂=$\frac{1}{4}$×0.6=0.15A，U₂=$\frac{1}{4}$×15=3.75，
代入（1）（2）求的E=9V，r=15Ω．
故答案为：B，C；相反，9，15

点评 电学实验一般考查实验中的接法、仪表的选择及数据的处理，误差分析等； 应注意保证实验中的安全性和准确性．抓住串联电路的电流、电压的特点，充分理解闭合电路的欧姆定律，便可以轻松解决的此题．