Question

小明要測定一電源的電動勢E和內電阻 r，實驗器材有：一只 DIS 電流傳感器（可視為理想電流表，測得的電流用 I 表示 ），一只電阻箱（阻值用 R 表示），一只開關和導線若干．該同學設計了如圖（ l ）所示的電路進行實驗和采集數據．
①小明設計該實驗的原理表達式是

 

（用 E、r、I、R 表示）
②小明在閉合開關之前，應先將電阻箱阻值調至

 

，（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）在實驗過程中，將電阻箱調至圖（ 2 ）所示位置，則此時電阻箱接入電路的阻值為

 

Ω
③小明根據實驗采集到的數據作出如圖（3）所示

1

I

-R的圖象，則由圖象求得．該電源的電動勢 E=

 

 V，內阻 r=

 

Ω（結果均保留兩位有效數字）

Answer 1

分析：（1）由圖可知實驗中采用了電流表及是阻箱測電動勢和內電阻，故應采用電流及電阻表達閉合電路歐姆定律；
（2）電學實驗中為了安全，在開始實驗時滑動變阻器應從最大值逐漸調��；根據電阻箱的讀數原理進行讀數；
（3）由閉合電路歐姆定律可得出I與R的表達式，根據圖象的性質可得出電動勢和內電阻．

解答：解：（1）由圖可知，本實驗采用的是電流表與電阻箱測定電動勢，故表達式應為E=I（R+r）或I=

E

R+r

；
（2）為了保證電路中的安全，電阻箱應從最大值開始慢慢減小，故開始時應調到最大值；
由圖可知，電阻箱接入電阻應為25Ω；
（3）由閉合電路歐姆定律可知：

1

I

=

R

E

+

r

E

由數學知識可知，圖象與縱坐標的交點為

r

E

=0.4；圖象的斜率為

1

E

，由圖可知，斜率大小為

4-1

22-4

=

1

6

；
故E=6.0V；r=2.4Ω；
故答案為：（1）、E=I（R+r）；
（2）最大值；25；
（3）6.0；2.4．

點評：本題采用安阻法測電源的電動勢，本方法的關鍵在于能列出電流與滑動變阻器的關系，再結合圖象求出電動勢和內電阻．