Question

【題目】利用如圖所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：

待測電源，電阻箱R(最大阻值為999.9 Ω)，電阻R0(阻值為3.0 Ω)，電阻R1(阻值為3.0 Ω)，電流表(量程為200 mA，內阻為RA＝6.0 Ω)，開關S.

實驗步驟如下：

①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S；

②多次調節電阻箱，記下電流表的示數I和電阻箱相應的阻值R；

③以為縱坐標，R為橫坐標，作R圖線(用直線擬合)；

④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.

回答下列問題：

(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則與R的關系式為________．

(2)實驗得到的部分數據如下表所示，其中電阻R＝3.0 Ω時電流表的示數如圖甲所示，讀出數據，完成下表．答：①________；②________.

R/Ω	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
I/A	0.143	0.125	①	0.100	0.091	0.084	0.077
/A－1	6.99	8.00	②	10.0	11.0	11.9	13.0

甲 乙

(3)在圖乙的坐標紙上將所缺數據點補充完整并作圖，根據圖線求得斜率k＝____________A－1·Ω－1，截距b＝____________A－1.

(4)根據圖線求得電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.

Answer 1

【答案】(1)＝R＋ (5.0＋r)

(2)①0.110 A ②9.09 A－1

(3)如圖所示，k＝1.00(或在0.96～1.04之間)，b＝6.0(或在5.9～6.1之間)

(4)E＝3.0(或在2.7～3.3之間) r＝1.0(或在0.6～1.4之間)

【解析】(1)根據閉合電路歐姆定律可知：

E＝IRA＋ (R＋R0＋r)

將R0＝3.0 Ω，R1＝3.0 Ω，RA＝6.0 Ω代入上式得＝R＋(5.0＋r)．

(2)從讀數上，有效數字要一致，即讀數是0.110 A，倒數是9.09 A－1.

(3)由 R關系可知k＝，截距b＝(5.0＋r)；由給出的數據作出圖象，連線時盡可能使多的點在同一直線上，不在直線上的點要均勻分布在直線兩側．

由圖象可知，k＝1.0 A－1·Ω－1，b＝6.0 A－1.

(4)電源電動勢E＝3.0 V，電源內阻r＝1.0 Ω.