Question

现要测量某电源的电动势和内阻，以下器材可供选用：

待测电源(电动势约1.5V，内阻约2Ω)；

灵敏电流计(量程200μA，内阻为99Ω)；

电阻箱(0～999.9Ω)；

定值电阻R₁=1Ω；

定值电阻R₂=10Ω；

定值电阻R₃=100Ω；

开关、导线若干．

要求测量数据尽可能准确，电阻箱的阻值变化范围在100～900Ω，误差尽量小．

(1)根据选出的器材在方框中画出电路设计图．连接好电路后，改变电阻箱的阻值，记录多组电流计的读数I(以A为单位)和电阻箱的阻值R．

(2)对于多组I、R值，甲同学想用直线处理数据，他的纵坐标采用，则横坐标应为_______．若图线的斜率大小为k，纵轴截距大小为a，则该电源的电动势E=________，r=________(用k、a及已知量表示)．

(3)对于多组I、R值，乙同学也想用直线处理数据，和甲同学不同，他纵坐标采用I，则横坐标应为____________．若图线的斜率大小为m，纵轴截距大小为b，则该电源的电动势E=________，r=___________(用m、b及已知量表示)．

Answer

【解析】

(1)由电源电动势和电阻箱的阻值变化范围可估算电路中最大电流为15mA，所以将灵敏电流计并联电阻R1，量程扩大约100倍比较合适，设计电路如下图所示

(2)由闭合电路欧姆定律知，整理得,所以横坐标为R，由表达式得电动势，内阻

(3)由闭合电路欧姆定律知，还可以写成如下形式，以横坐标为IR，电源电动势为，内阻