Question

华山中学张小雨老师采用如下图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约2Ω，电压表(0～3V　约3kΩ)，电流表(0～0.6A　约1.0Ω)，滑动变阻器有R₁(10Ω　2A)和R₂(100Ω　0.1A)各一只．

(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R₁”或“R₂”)．

(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路___________．

(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U－I图像，由图可较准确地求出电源电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.

求出的电源电动势E（测_）_______E（真）；求出的电源内阻r测________ r真（后面两个空请填：大于、等于、小于）.

Answer

R11.501.94小于小于

【解析】(1)由题意可知，电源的内阻约为1Ω，故为了易于调节，准确测量，滑动变阻器应选小电阻R1.

(2)电路采用了伏安法的内接法，实物连接如图所示：

(3)由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir；即电动势与电流成一次函数关系，由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示内源内电阻；故由图可知：电动势E=1.50V(1.46-1.50均可)， .

由电路图可知，相对于电源来说，实验采用电流表外接法，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的U-I图象如图所示：

由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻的测量值小于真实值．

【点睛】测电动势和内电阻实验的考查中，一定会考到数据的处理； 因此要掌握好此实验的图象法分析电动势和内电阻的方法．