Question

【題目】在測量電源電動勢和內電阻的實驗中，已知一節干電池的電動勢約為1.5V，內阻約為0.30Ω；電壓表V(量程為3V，內阻約3kΩ；電流表A（量程為0.6A，內阻為0.70Ω）；滑動變阻器R（10Ω，2A）。為了更準確地測出電源電動勢和內阻。

（1）請在圖1方框中畫出實驗電路圖______。在圖2中按原理圖在實物圖中畫線連接成實驗電路______。

（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖3所示的U-I圖線，由圖可得該電源電動勢E=___________ V ，內阻r=___________ Ω。（結果均保留兩位小數）

（3）某小組在實驗時，發現電流表壞了，于是不再使用電流表，僅用電阻箱替換掉了滑動變阻器，他們在實驗中讀出幾組電阻箱的阻值和電壓表的示數U，描繪出的關系圖像，得到的函數圖像是一條直線。若該圖像的斜率為k，與縱軸的截距為b，則其電動勢為___________，內阻為______________。

Answer 1

【答案】 1.48~1.50 0.26~0.30 1/b k/b

【解析】試題分析：明確測量電動勢和內電阻的實驗原理，注意電流表內阻已知，故可以采用相對電源的電流表內接法進行實驗；由作出的U-I圖可知，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示內阻．根據閉合電路歐姆定律進行分析，得出對應的表達式再根據圖象即可確定對應的電動勢和內電阻．

（1）電路直接采用串聯即可，電壓表并聯在電源兩端，由于電流表內阻已知，則應采用電流表相對電源的內接法；電路圖和實物圖如圖所示；

（2）根據以及圖象可知，電源的電動勢為E=1.48V，內阻為： ，故；

（3）由閉合電路歐姆定律， ，聯立得；變形可得： ，又此式可知，圖中，直線斜率，解得