程和界

（翔宇教育集团监利中学 湖北 荆州 433300）

【例1】测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4．5 V，r约为1．5Ω）．器材：量程3 V的理想电压表V○，量程0．5 A的电流表A○（具有一定内阻），定值电阻R＝4Ω，滑线变阻器R′，开关S，导线若干．

（1）画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．

（2）实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则可以求出E＝______，r＝______．（用I1，I2，U1，U2及R表示）

分析与解：第一步是常规图．伏安法，如图1（a）所示．这种方案采用课本上的原理图，这个原理图的不足之处是：如果滑动变阻器的阻值大一些，路端电压值就会超过电压表量程；如果滑动变阻器电阻小一些，通过电流表的电流就会超过电流表量程．需要在常规图上进行改进．

第二步是改进图．伏安法（在支路上加一个保护电阻），如果在电流表的支路上加保护电阻R，如图1（b）所示．这个原理图的不足之处是：只考虑到用电阻R保护电流表，没有考虑到应同时保护电压表；同理在电压表的支路上加保护电阻R，就不能有效地保护电流表；因此不能采用此原理图．

第三步是再改进图．伏安法（在干路上加一个保护电阻）．这种方案可满足条件．由于本题既要保护电压表，又要保护电流表，因此固定电阻R不能接到支路上，只能接到干路上，实验电路原理图如图1（c）所示，本方案的创新之处是运用了等效内阻的思想，先测出R＋r后求得到r．由欧姆定律得：U1＝E－I （R＋r），U＝E－I（R＋r），由此二式得

图1

【例2】实验室现有下列器材：电压表○V（满偏电压3 V，内阻10 kΩ），电流表……