Question

（1）測量一只量程已知的電壓表內阻，器材如下：
A．待測電壓表V（量程3V，內阻未知）     B．電流表A（量程3A內阻0.01Ω）
C．定值電阻R（阻值2kΩ額定電流50mA） E．多用電表
D．電池組E（電動勢小于3V，內阻可忽略）  F．開關S₁、S₂
G．導線若干
有一同學利用上述所給的器材，進行如下實驗操作：1用多用電表進行粗測：多用電表電阻擋有三個倍率，分別是×100Ω、×10Ω和×1Ω．該同學選擇×10Ω倍率，用正確的操作方法測量，發現指針偏轉角度太小．為了較準確地進行測量，應選用______倍率．若這時刻度盤上的指針位置如上圖所示，那么測量結果大約是______kΩ．2為了更準確的測出此電壓表內阻大小，該同學設計了甲、乙兩實驗電路．你認為其中較為合理的是______電路．3用你選擇的電路進行實驗時，用上述所測各量表示電壓表內阻，其表達式為R_V=______．
（2）移動電話已成為現代入及時便捷進行溝通的工具．但有時人們在需要聯系時卻發現電池沒電的情況，因此研究高性能、大容量的超長待機的鋰離子電池，是擺在移動電話制造商面前的重要課題．鋰離子電池相當于一個直流電源，下圖是某公司生產的型號為SGH-D508的移動電話的鋰電池的銘牌．這種移動電話在正常待機時，流過電池的電流約為80mA，通話時電流約為150mA．某同學想比較精確的測出該鋰電池的電動勢和內阻，他通過查閱資料了解到一般鋰電池的內阻在零點幾歐到幾歐之間．實驗室備有以下器材：
A．電壓表V₁量程1.0V內阻未知；      B．電壓表V₂量程5.0V內阻未知；
C．電流表A₁量程200mA內阻r₁=2.0Ω； D．電流表A₂量程0.6A內阻r₂約為0.5Ω
E．滑動變阻器阻值變化范圍為0～10Ω； F．滑動變阻器阻值變化范圍為0～100Ω；
G．開關、導線（該導線可以與鋰電池方便的連接）若干； H．學生電源
（1）為能較準確地測得電動勢E和內阻r，除鋰電池外，上述器材中應該選擇
______（填器材序號字母）．
（2）實驗中，當電流表讀數為I₁時，電壓表讀數為U₁；當電流表讀數為I₂時，電壓表讀數為U₂．則E和r的計算公式為：E=______；r=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）萬用表測量電阻時，應讓指針指在中間位置，若不符，則可以調節檔位使指針符合要求；分析兩電路的特點可知符合題意、更為準確的電路；根據實驗的要求及原理可知實驗中需要測量的數據，則可得出測量值的表達式．
（2）找出必須用到的器材，根據電壓值及實驗中的基本要求可以選取電流表及電壓表；根據兩次試驗數據由閉合電路歐姆定律可得出電動勢及內電阻的表達式．
解答：解：（1）因偏角太小，說明我們的檔位選擇太小，故應增大檔位，故應采用×100檔，由表可知示數乘以檔位可知電阻為3.0 KΩ．甲圖為電壓表與電流表串聯，因電壓表內阻過大，故電路中電流太小，故應選取乙圖；開關K₂閉合前，電壓表與電阻串聯，電壓表測的電壓為電壓表兩端的電壓，而開關閉合后，電壓表測量電壓為電動勢，則由串聯電路的規律可得出結果．
（2）（1）、根據鋰電池的電壓約為3.7V選擇電壓表B，這種移動電話在正常待機時，流過電池的電流約為80mA，通話時電流約為150mA選擇電流表C，根據鋰電池的電動勢及通話電流可知，通話時電路中的電阻為50Ω，故選滑動變阻器阻值變化范圍為0～100Ω，及選F，還需要G．
故選BCFG
（2）根據閉合電路歐姆定律得：
E=U₁+I₁r
E=U₂+I₂r
解得：E=；r=
故答案為：（1）×100Ω；  3kΩ；    乙；  ．
（2）（1）BCFG；  （2）；   ．
點評：電學實驗中選擇儀表是常見的一種題型，要求學生能按照安全性和準確性的要求進行分析，先確定出必須用到的器材，再去根據題目中給出的條件去判斷電流表和電壓表．要能根據閉合電路歐姆定律求解電源電動勢及內阻．