某實驗小組測定一個電池的電動勢和內電阻，已知該電池的電動勢大約為9V,內電阻小於4，實驗室中可供選擇的器材有:...

問題詳情：

某實驗小組測定一個電池的電動勢和內電阻，已知該電池的電動勢大約為9V,內電阻小於4，實驗室中可供選擇的器材有:

A．電壓表V (量程為15V,內阻約2k)1 個

B．電流表 (量程為500mA，內阻約10)2 個

C．電阻箱 (阻值範圍0~99.99)1個

D．電阻箱 (阻值範圍0~999.9)1個

E.滑動變阻器 (阻值為0~20，額定電流3A)1個

F.滑動變阻器如 (阻值為0~20k，額定電流0.2A)1個

實驗小組認為電流表量程不夠，決定將其改裝為量程為2.5A的電流表,然後再用伏安法電路測電源的電動勢和內電阻，以下是他們的實驗*作過程:

(1)改裝電流表，實驗電路如圖*所示，實驗步驟如下，完成以下填空.

①按電路圖連接實物，把滑動變阻器滑動片移到最左端，把電阻箱阻值調到零:

②閉合開關，開關保持斷開，把滑動變阻器滑動片調到適當位置，使兩個電流表讀數均為500mA;

③閉合開關, 多次同步調節電阻箱阻值和滑動變阻器滑片，使幹路上電流表讀數保持為500mA,同時電流表讀數為__時不再調節，保持電流表和該電阻箱並聯,撤去其它線路，即得量程為2.5A的電流表．

(2)在實驗電路圖*中電阻箱應選 ________ ，滑動變阻器應選 __________

(3)用圖中虛線框內的改裝電流表(原電流表的錶盤沒變)，測電源電動勢和內電阻,實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓和電流的值，並作出圖線如圖所示，可知電池的電動勢為____V, 內電阻為______. (結果保留2位有效數字．)

【回答】

100mA    C    E    8.7V    3.1   

【分析】

由題意可知考查電錶改裝、測電源電動勢和內電阻，根據實驗原理分析計算可得．

【詳解】

(1) 電流表最大電流為500mA，欲改裝為量程為2.5A的電流表，需要並聯的電阻分擔電流為2A，也就是説並聯電阻為為電流表內阻的，現在總電流為500mA，則電流表分擔電流為100mA；

(2) 由上面分析可知並聯電阻阻值約為

故電阻箱選擇C ；估算迴路中的最大電流

故滑動變阻器選擇E；

(3)根據閉合電路歐姆定律

U+5Ir=E

可得U= -5rI+E  根據圖像分析可得

E=8.7V，

-5r=

解得r=3.1 ．

【點睛】

電錶改裝根據串並聯電路特點分析，改裝電流表(原電流表的錶盤沒變)讀數為I，則電路中流過電源的電流為5I，根據閉合電路歐姆定律U+5Ir=E可得U= -5rI+E，分析縱截距、斜率可求出E、r ．

知識點：實驗：電池電動勢和內阻的測量

題型：實驗,探究題