Question

用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源（电动势约3 V，内阻约2 Ω），保护电阻R₁（阻值10 Ω）和R₂（阻值5 Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。

实验主要步骤：

①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；

②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；

③以U为纵坐标，I为横坐标，做U–I图线（U、I都用国际单位）；

④求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。

回答下列问题：

（1）电压表最好选用__________；电流表最好选用_________。

A．电压表（0~3 V，内阻约15 kΩ）  B．电压表（0~3 V，内阻约3 kΩ）

C．电流表（0~200 mA,内阻约2 Ω）  D．电流表（0~30 mA,内阻约2 Ω）

（2）选用k、a、R₁和R₂表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______，r=______，代入数值可得E和r的测量值。

Answer

A C ka

【解析】

（1）[1][2]．由图示电路图可知，电压表有分流作用，流过电源的电流大于电流表示数，电压表分流是造成实验误差的原因，为减小实验误差，应减小电压表分流对实验的影响，应选择内阻较大的电压表，因此电压表应选择A；通过电路的最大电流约为：

则电流表应选择C；

（2）[3][4]．由图示电路图可知，电源电动势：

E=U+I（r+R2）

则：

U=E-I（R2+r）

U-I图象的斜率：

k=R2+r

在横轴上的截距：

则电源电动势：

E=ka

电源内阻

r=k-R2；