Question

【題目】某同學想測定某節干電池的電動勢和內阻,實驗室提供了合適的實驗器材,甲同學按電路圖進行測量實驗,其中R0=1.0Ω，則:

(1)由電壓表的讀數U和電流表的讀數I,畫出U-I圖線如圖b所示,可得電源的電動勢E=____V,內電阻r=_____Ω，(結果保留2位有效數字)；

(2)在上述實驗過程中存在系統誤差，在下圖所繪圖象中,虛線代表沒有誤差情況下,電壓表兩端電壓的直實值與通過電源電流直實值關系的圖象,實線是根據測量數據繪出的圖象,則下圖中能正確表示二者關系的是______

(3)乙同學將測量電路連接成如圖c所示,其他操作正確,由電壓表的讀數U和電流表的讀數I,畫出U-I圖線如圖d所示,可得電源的電動勢E=_____V,內電阻r=_____Ω(結果保留2位有效數字).

Answer 1

【答案】（1）3.0V； 0.33Ω （2）A （3）2.9V 0.50Ω；

【解析】

（1）根據閉合電路歐姆定律進行分析，根據圖象即可得出電源的電動勢和內電阻；
（2）明確實驗誤差原因，根據測量值和真實值之間的關系確定正確的圖象；
（3）明確電路結構，知道滑動變阻左右兩端并聯接入電路，則根據串并聯電路的規律和圖象結合可求得電動勢和內電阻。

（1）電源U-I圖象與縱軸交點坐標值為電源電動勢，由圖示圖象可知，電源電動勢：E=3.0V，
電源內阻：；
（2）本實驗采用相對電源的電流表外接法，由于電壓表不是理想電表，故存在分流現象，導致電流表示數偏小；而當外電路短路時，電壓表的分流可以忽略，故真實圖象和測量圖象在橫軸上的交點相同，故A正確，BCD錯誤，故選A.
（3）由乙同學的電路接法可知，R左右兩部分并聯后與R0串聯，則可知，在滑片移動過程中，滑動變阻器接入電阻先增大后減小，則路端電壓先增大后減小，所以出現圖d所示的圖象，則由圖象可知，當電壓為2.40V時，電流為0.50A，此時兩部分電阻相等，則總電流為I1=1A；而當電壓為2.30V時，電流分別對應0.33A和0.87A，則說明當電壓為2.4V時，干路電流為I2=0.33+0.87=1.2A；
則根據閉合電路歐姆定律可得：2.40=E-r，2.30=E-1.2r，解得：E=2.9V，r=0.50Ω；