Question

5．电脑USB接口可用于手机充电，相当于一个电源．小明想利用测电源电动势和内电阻的方法来测量电脑USB接口“等效电源”的电动势和内电阻．
（1）小明从USB接口引出连接线，用多用电表粗测电动势，选择的挡位和示数如图甲所示，则电动势的粗略测量值为4.9 V．

（2）小明根据粗测结果设计电路，并根据电路图连接实物如图乙1所示，USB电源引出线如图乙2细节图所示，为保护USB接口，电路中串联阻值为5Ω的定值电阻．小明根据图乙电路测出了六组数据，并将点描在了U-I坐标系中，由于测量方案的原因，数轴都未从0开始，请你帮他画好图线，并根据图象求得“等效电源”电动势E=4.84V、内电阻r=0.40Ω．（结果保留小数点后面两位）
（3）根据上述U-I坐标系中的数据点，发现电流表的示数接近0.30A时，伏特表示数要超过3V量程，为了能测得更小的电流数据，提高实验精度，你认为下列做法正确的是B．
A．将伏特表量程换成0-15V      B．将伏特表拿掉
C．将电阻箱换成滑动变阻器     D．将安培表的量程换为0-3A．

Answer 1

分析 （1）根据电表的读数方法进行读数，先确定量程及最小分度，即可得出最后读数；
（2）根据描点法作出图象，再由图中选点由闭合电路欧姆定律求解；
（3）根据实验电路图进行分析，明确实验可以采用的方法．

解答 解：（1）电压表量程为10V，最小分度为0.2V，则其读数为5.0V；
（2）根据给出的数据利用描点法得出图象如图所示；

由于数轴均未从零点开始调节，故与纵轴的交点不是电源的电动势；故由闭合电路欧姆定律可得：
3.30=E-0.3r；
2.22=E-0.5r
联立解得：r=5.40Ω；E=4.92V；
故电源电阻r=5.40-5=0.40Ω
（3）因电压表量程太小，若换成15V量程的电压表则电压表误差太大；由于采用的是电阻箱，故可以直接将电压表拿掉，采用电流表和电阻箱组成也可完成实验；故选：B．
故答案为：（1）4.9；（2）4.92；0.40；（3）B．

点评 本题考查电源的电动势及内电阻的测量，题目较为新颖，要注意认真分析题意，明确实验采用的原理和方法才能准确求解．