Question

【題目】某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表（內阻約為3kΩ）、電流表（內阻約為1Ω）、定值電阻等

（1）使用多用電表測元件X的電阻，選擇“×1”歐姆檔測量，示數如圖甲（a）所示，讀數為______Ω，據此應選擇圖甲中的________（填“（b）”或“（c）”）電路進行實驗。

（2）連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數逐漸______（填“增大”或“減小”）；依次記錄電流及相應的電壓，將元件X換成元件Y，重復實驗。

（3）如圖乙（a）是根據實驗數據作出的U-I圖線。

（4）該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21Ω的定值電阻，測量待測電池的電動勢E和內阻r，電路如圖乙（b）所示。閉合和，電壓表讀數為3．00V；斷開，讀數為1．00V。利用圖乙（a）可算得E=________V，r=_______Ω。（結果均保留2位有效數字，視電壓表為理想電壓表）

Answer 1

【答案】（1）10，b；（2）增大；（4）3．2，0．50

【解析】

試題分析：（1）由圖甲（a）可知，指針指在“10刻度線”位置處，由于“10刻度線”左右兩邊的最小刻度都不是“1份”單位，因此不需要估讀下一位，又因為多用電表選擇開關選擇了“×1”擋，所以最終讀數為10Ω，此值約為所用電壓表內阻的1/300，電流表內阻的10倍，因而相對較小，為了減小電表內阻引起的實驗測量誤差，應選用電流表的外接法，即圖甲（b）電路。

（2）圖甲（b）電路中采用了滑動變阻器的分壓式接法，在滑片P從左向右滑動的過程中，測量電路部分分得的電壓逐漸增大，因此電流表讀數應逐漸增大。

（4）由圖乙（a）可知，當線性元件X兩端電壓為3．00V時，對應流經它的電流為0．30A，電壓為1．00V時，對應流經它的電流為0．10A，所以元件X的電阻為RX=10Ω，根據閉合電路歐姆定律E=I（＋r）可知，當閉合S1和S2時，R被短路，，斷開S2后，R與元件X串聯接在電源兩端，E=0．10A×（RX＋R＋r），解得E=3．15V=3．2V，r=0．50Ω。