Question

3．图甲为同学测量某一电源的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电压表的电路．已知毫安表的内阻为100Ω，满偏电流为3mA，电流表A量程为0.6A，内阻为02Ω，R₁和R₂为定值电阻．
（1）器材：
已知定值电阻R₁=900Ω，R₂=4000Ω，若使用a和b两个接线柱，电压表量程为15V，使用a和c两接线柱，电压表的量程为3V．
（2）实验步骤：
①按照原理图连接电路；
②开关S₂拨向c，将滑动变阻器R的滑片移动到左端（填“左”或“右”），闭合开关S₁；
③多次调节滑动变阻器的滑片，记下相应的电流表的示数I₁和毫安表的示数I₂．
（3）数据处理：
①利用实验测得的数据画成了图乙所示的I₂-I₁图象；
②由图象得电源的电动势E=0.90V，内阻r=1.0Ω．（计算结果均保留2位有效数字）

Answer 1

分析 （1）明确电路结构，根据改装原理以及串并联电路的规律进行分析即可求得电阻的阻值；同时根据实验原理即可明确应采用的电阻；
（2）明确电路结构，根据实验要求即可确定滑片开始时的位置；
（3）明确实验原理，根据闭合电路欧姆定律列式，结合图象进行分析，从而求出电动势和内电阻；

解答 解：（1）根据改装原理可知，若使用a和b两个接线柱，电压表量程为U=I_g（R_g+R₁+R₂）=3×10^-3×（100+900+4000）=15V；
使用a和c两接线柱，电压表的量程为U'=I_g（R_g+R₁）=3×10^-3×（100+900）=3V
（2）实验中为了保护电路，应让电流由最小开始调节，故滑动变阻器阻值应调至最大，因此滑片开始时应接滑至最左端；
（3）开关滑向C，则改装电压表内阻为1000Ω；
根据闭合电路欧姆定律可知：
1000I₂=E-I₁r
则可知，图象与纵坐标的交点b=0.90mA；
则根据公式可得：E=1000b=0.9V；
图象的斜率k=$\frac{r}{1000}$=$\frac{0.9-0.4}{0.5}$×10^-3=1×10^-3
解得r=1.0Ω；
故答案为：（1）15；3；（2）左；（3）0.9；1.0．

点评 本题考查了测量电动势和内电阻、求电阻阻值、实验器材的选择、电路误差分析等，要求能知道电流表的改装原理、分析清楚电路结构、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题