题目

题型：模拟题难度：来源：

现想要测量某电源的电动势E和内电阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω），而手头只有以下器材：
A．电源（电动势E约为4.5V，内电阻r约为1.5Ω）
B．量程0～3V内阻很大的电压表（可看成理想电压表）
C．量程0～0.5A内阻约为1Ω电流表（不能看成理想电流表）
D．滑动变阻器R（阻值调节范围0～20Ω）
E．定值电阻R₀（阻值为4Ω）
F．电键S、导线若干
（1）某同学根据上面给出的实验器材，设计出实验电路图如图所示进行实验，电路接法正确，线路、器材完好，却没有办法测出该电源电动势和内电阻，请你通过估算帮他分析不能成功的原因。

       
（2）另一同学在上面实验电路图的基础上稍加改进，便可以方便地测量出电源电动势和内电阻的值，请你在虚线框中画出能测出电源电动势和内电阻的实验电路图。
（3）如果利用正确的实验电路图，通过改变滑动变阻器的阻值，得到两组电压和电流的读数分别为U₁、I₁和U₂、I₂，试根据这两组电压和电流的读数表示出被测电源的电动势的表达式E=____________，内电阻的表达式r=____________（分别用题中所给的字母表示）。

答案

（1）实验中两只电表都不能超出量程，要使电流表A不超出量程，必须，即R值必须大于6.5Ω左右。而要使电压表V不超出量程，必须，即R值必须小于2Ω左右。计算表明：滑动变阻器无论怎样调节，总有一个电表会超出量程，故没有办法测出该电源电动势和内电阻。 （2）（3），