Question

（1）测量一只量程已知的电压表内阻，器材如下：
A．待测电压表V（量程3V，内阻未知）     B．电流表A（量程3A内阻0.01Ω）
C．定值电阻R（阻值2kΩ额定电流50mA） E．多用电表
D．电池组E（电动势小于3V，内阻可忽略）  F．开关S₁、S₂
G．导线若干
有一同学利用上述所给的器材，进行如下实验操作：1用多用电表进行粗测：多用电表电阻挡有三个倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω．该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量，发现指针偏转角度太小．为了较准确地进行测量，应选用______倍率．若这时刻度盘上的指针位置如上图所示，那么测量结果大约是______kΩ．2为了更准确的测出此电压表内阻大小，该同学设计了甲、乙两实验电路．你认为其中较为合理的是______电路．3用你选择的电路进行实验时，用上述所测各量表示电压表内阻，其表达式为R_V=______．
（2）移动电话已成为现代入及时便捷进行沟通的工具．但有时人们在需要联系时却发现电池没电的情况，因此研究高性能、大容量的超长待机的锂离子电池，是摆在移动电话制造商面前的重要课题．锂离子电池相当于一个直流电源，下图是某公司生产的型号为SGH-D508的移动电话的锂电池的铭牌．这种移动电话在正常待机时，流过电池的电流约为80mA，通话时电流约为150mA．某同学想比较精确的测出该锂电池的电动势和内阻，他通过查阅资料了解到一般锂电池的内阻在零点几欧到几欧之间．实验室备有以下器材：
A．电压表V₁量程1.0V内阻未知；      B．电压表V₂量程5.0V内阻未知；
C．电流表A₁量程200mA内阻r₁=2.0Ω； D．电流表A₂量程0.6A内阻r₂约为0.5Ω
E．滑动变阻器阻值变化范围为0～10Ω； F．滑动变阻器阻值变化范围为0～100Ω；
G．开关、导线（该导线可以与锂电池方便的连接）若干； H．学生电源
（1）为能较准确地测得电动势E和内阻r，除锂电池外，上述器材中应该选择
______（填器材序号字母）．
（2）实验中，当电流表读数为I₁时，电压表读数为U₁；当电流表读数为I₂时，电压表读数为U₂．则E和r的计算公式为：E=______；r=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）万用表测量电阻时，应让指针指在中间位置，若不符，则可以调节档位使指针符合要求；分析两电路的特点可知符合题意、更为准确的电路；根据实验的要求及原理可知实验中需要测量的数据，则可得出测量值的表达式．
（2）找出必须用到的器材，根据电压值及实验中的基本要求可以选取电流表及电压表；根据两次试验数据由闭合电路欧姆定律可得出电动势及内电阻的表达式．
解答：解：（1）因偏角太小，说明我们的档位选择太小，故应增大档位，故应采用×100档，由表可知示数乘以档位可知电阻为3.0 KΩ．甲图为电压表与电流表串联，因电压表内阻过大，故电路中电流太小，故应选取乙图；开关K₂闭合前，电压表与电阻串联，电压表测的电压为电压表两端的电压，而开关闭合后，电压表测量电压为电动势，则由串联电路的规律可得出结果．
（2）（1）、根据锂电池的电压约为3.7V选择电压表B，这种移动电话在正常待机时，流过电池的电流约为80mA，通话时电流约为150mA选择电流表C，根据锂电池的电动势及通话电流可知，通话时电路中的电阻为50Ω，故选滑动变阻器阻值变化范围为0～100Ω，及选F，还需要G．
故选BCFG
（2）根据闭合电路欧姆定律得：
E=U₁+I₁r
E=U₂+I₂r
解得：E=；r=
故答案为：（1）×100Ω；  3kΩ；    乙；  ．
（2）（1）BCFG；  （2）；   ．
点评：电学实验中选择仪表是常见的一种题型，要求学生能按照安全性和准确性的要求进行分析，先确定出必须用到的器材，再去根据题目中给出的条件去判断电流表和电压表．要能根据闭合电路欧姆定律求解电源电动势及内阻．