Question

某同學要測定一電源的電動勢和內電阻，實驗器材有：一只電阻箱（阻值用表示），一個電流表（讀數用I表示），一只開關和導線若干。
①用筆畫線代替導線將圖示器材連接成完整的實驗電路。
②實驗的原理表達式是           （用r、、表示）。
③該同學根據實驗采集到的數據作出如圖所示的—R圖像，則由圖像可求得，該電源的電動勢      V，內阻        Ω （結果均保留兩位有效數字） 。考慮電流表內阻的影響，則電池電動勢及內阻真實值與測量值的大小比較，E_{真________}E_測, r_{真________}r_測。（填“大于”， “小于”， “等于”）

Answer 1

（2）①連線如圖示；②I（R+r）；③6.3（6.1~6.4），2.5（2.4~2.6），等于，小于。

試題分析：①實物圖的連線就是將電源、開關、電阻箱、電流表串聯即可；②由歐姆定律可得E= I（R+r），即為實驗的原理表達式；③由圖像可知，當R=0時，=0.4A^－1，故E=，當R=30Ω時，=5.2A^－1，故E=，聯立以上兩個方程，解之得r=2.5Ω，E=6.3V；
而須實際中電流表是有一定內阻的，設其內阻為R₀，則當R=0時，實際上E=，當R=30Ω時，E=，經過計算可知，E的大小不受R₀大小的影響，R₀在計算E時可以消去，故電動勢E的測量值是準確的，而電源內阻的測量實際上是包含電流表內阻的，故真實值小于測量值。和內電阻。