◎ 题目

某同学设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量．他用到的实验器材有： 待测水果电池组（电动势约4V，内阻约50Ω）、双向电压表（量程为2V，内阻约为2kΩ）、电阻箱（O～9999Ω）、滑动变阻器（O～200Ω）、一个单刀双掷开关及若干导线． （1）该同学按右图所示电路图连线后，首先测出了电压表的内阻．请完善测量电压表内阻的实验步骤： ①将R1的滑动触片滑至最左端，将S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0； ②调节R1的滑动触片，使电压表示数达到满偏； ③保持R1的滑动触片位置不变，调节R2，使电压表的示数达到最大值的一半； ④读出电阻箱的阻值，记为R2，则电压表的内阻R1=______． （2）若测得电压表内阻为2kΩ，分析此测量值应______真实值．（填“大于“、“等于”、“小于”）． （3）接下来测量电源电动势和内阻，实验步骤如下： ①将开关S拨至______（填“1”或者“2”）位置，将R1的滑动触片移到最______端，不再移动； ②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值； ③重复第二步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值： （4）若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R，做出 1 U - 1 R 图象，则可消除系统误差，如图所示．其中截距为b，斜率为k则电动势的表达式为：E=______，内阻的表达式为：r=______．

◎ 答案

（1）滑动变阻器接入电路的阻值不变，电压表与电阻箱两端电压不变，电压表示数变为满偏电压的一半，则电阻箱分压与电压表分压相等，电压表内阻与电阻箱接入电路的阻值相等，则电压表内阻：R1=R2． （2）调节电阻箱阻值使电压表示数变为满偏电压的一半时，电路总电阻变大，电路总电流变小，滑动变阻器与电源内阻分压变小，电阻箱与电压表两端总电压变大，当电压表示数变为满偏电压一半时，电阻箱两端电压大于电压表满偏电压一半，电阻箱阻值大于电压表内阻，如果认为电压表内阻等于电阻箱阻值，则电压表内阻的测量值偏大． （3）①测电源电动势与内阻，应将开关S拨至2位置，将R1的滑动触片移到最左端，不再移动． （4）由图示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势E=U+Ir=U+ U R r，则 1 U = 1 E + r E ? 1 R ， 由图示图象可知，图象截距b= 1 E ，图象斜率k= r E ，则电源电动势E= 1 b ，电源内阻r= k b ． 故答案为：（1）④R2；（2）大于；（3）2；左；（4） 1 b ； k b ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某同学设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量．他用到的实验器材有：待测水果电池组（电动势约4V，内阻约…”主要考查了你对  【实验：测定电池的电动势和内阻】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。