Question

实际的电源都有一定的电阻,如蓄电池,我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示。我们可以利用两个已知阻值的电阻R₁=10、R₂=18和一个电流表，连接成如图乙所示的电路来测量它的电压U和电阻r。

（1）请你根据图乙的电路图，用笔画线代替导线，将图丙中的实物装置图连接完整；

（_________）

（2）测量干电池的电压U和电阻r步骤为：

a.闭合开关S₁、断开开关S₂,读出电流表示数为0.5A；b.断开开关S₁、闭合开关S₂,读出电流表示数为0.3A；

（3）利用测量出的电流值及R₁、R₂计算出蓄电池的电压U=_____V，r=___Ω。

Answer

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【解析】

（1）根据电路图连接实物图，注意电流从电流表正接线柱流入，各元件与电路图一一对应；
（2）分析开关转换时电路的连接，根据电阻的串联和欧姆定律列方程求电源电压及内阻。

（1）原电路中，两电阻并联，S1与R1串联，S2与R2串联，根据电路图连接实物图，根据并联电路电流的规律，电流表选用大量程，如下图所示：

（3）由（2）可知：
a．闭合开关S1、断开开关S2，R1与电流表接入电路中，电流表示数为0.5A，即电路中的电流，此时R1与r串联，根据电阻的串联和欧姆定律，电源电压：U=I1（R1+r），即U=0.5A×（10Ω+r）-----①；

b．断开开关S1、闭合开关S2，读出电流表示数为0.3A，此时此时R2与r串联，根据电阻的串联和欧姆定律，电源电压：U=I2（R2+r），即U=0.3A×（18Ω+r）-----②；解①②得：r=2Ω，U=6V。