Question

【題目】隨著全世界開始倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電動自行車產(chǎn)品已越來越受到大家的青睞，某同學(xué)為了測定某電動車電池的電動勢和內(nèi)電阻，設(shè)計(jì)了如圖所示電路，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：

（A）電動車電池一組，電動勢約為12V，內(nèi)阻未知

（B）直流電流表量程300mA，內(nèi)阻很小

（C）電阻箱R，阻值范圍為0～999．9Ω

（D）定值電阻R0，阻值為10Ω

（E）導(dǎo)線和開關(guān)

（1）當(dāng)他閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，電流表都沒有示數(shù)，反復(fù)檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計(jì)是某一元件損壞，因此他拿來多用電表檢查故障，他的操作如下：

①斷開電源開關(guān)S

②將多用表選擇開關(guān)置于×1Ω檔，調(diào)零后，紅黑表筆分別接R0兩端，讀數(shù)為10Ω

③將多用表選擇開關(guān)置于×10Ω檔，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電阻箱兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示，則所測阻值為 Ω，然后又用多用電表分別對電源和開關(guān)進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)電源和開關(guān)均完好．由以上操作可知，發(fā)生故障的元件是 ．

（2）在更換規(guī)格相同的元件后重新連接好電路．

（3）改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值為R0=10Ω的定值電阻的電流I，下列三組關(guān)于R的取值方案中，比較合理的方案是 （選填方案編號1、2或3）．

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動勢E= ，內(nèi)阻r = （用k、b和R0表示）．

Answer 1

【答案】1）70Ω，電流表（3）方案是2．（4）， ．

【解析】（1）歐姆表表盤讀數(shù)為“7Ω”，倍率為“×10”，故為70Ω；障檢測時(shí)，除電流表其余部分均沒有問題，故問題只能出在電流表處；

（3）為減小電流表的讀數(shù)誤差，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度應(yīng)該盡量大于三分之一，即電流范圍為：100mA≤I≤300mA，根據(jù)歐姆定律，總電阻120Ω≥R總≥40Ω，扣除定值電阻10Ω，即電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻加上電阻箱電阻應(yīng)該大于等于30Ω而小于等于110Ω，由于電流表內(nèi)阻不計(jì)，故應(yīng)該選方案2；

（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E=I（r+R0+R），則，為對比一次函數(shù)y=kx+b，R相當(dāng)于x，

相當(dāng)于k，相當(dāng)于y，k（-r-R0）相當(dāng)于b；解得：E=，r=R0