Question

物理兴趣小组同学在测两节干电池串联时的电动势和内阻时所用器材如下：

A.两节干电池串联：电动势约为3 V，内阻约为1 Ω；

B.电压表V：量程0~3 V，内阻为几千欧；

C.电流表A：量程0~100 mA，内阻为4.5 Ω；

D.标准电阻R₀：0.5 Ω；

E.滑动变阻器R：0~20 Ω；

F.开关、导线若干。

(1)该小组同学设计如下图甲所示的电路图，请依据电路图用笔画线在图乙中将实物图连接完整____________。

(2)实验中，该小组闭合开关，调节滑动变阻器，多次测量得出多组电压表示数U和电流表示数I，通过描点画出电源的U-I图象如图丙所示，则该电源的电动势E=_____________V、内阻r=_____________Ω。(结果均保留两位小数) 

（3）由于电表内阻的影响，所以该电源的电动势测量值__________真实值，内电阻的测量值___________真实值。（以上两空选填“大于”、“等于”、“小于”）

Answer

2.95（2.93~2.97） 0.95（0.93~0.97） 小于 小于

【解析】

（1）[1]根据电路图，实物连接如图所示：

（2）[2] 根据闭合电路欧姆定律：

整理得：

电源的U-I图象在U轴上的截距为电动势，由图可得：

E=2.95V；

[3] 电源的U-I图象的斜率为：

解得：

；

（3）[4]如果考虑电表内阻的影响，根据闭合电路欧姆定律：

整理得：

设电源的U-I图象在U轴上的截距为a，真实的电动势：

所以电源的电动势测量值小于真实值；

[5] 设电源的U-I图象在U轴上的斜率为k，内阻的测量值为

真实的内阻：

所以电源的内阻测量值小于真实值；