Question

2．某同學(xué)為了測量某電池的電動勢E和內(nèi)阻r，設(shè)計了如圖甲所示的電路．已知定值電阻R₀=20Ω，電壓表V₂的內(nèi)阻很大，可視為理想電壓表．

（1）根據(jù)圖甲所示電路，請在乙圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接．
（2）實驗中，該同學(xué)移動滑動變阻器滑片，讀出電壓表V₁和V₂的示數(shù)U₁、U₂，數(shù)據(jù)如表所示．請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖丙所示的坐標紙中畫出U₂-U₁的圖線．

次數(shù)	U1/V	U2/V
1	1.0	16.5
2	2.0	14.8
3	2.5	14.0
4	3.0	13.2
5	4.0	12.7
6	5.0	10.0

（3）由圖象可得該電源的電動勢E=18.0V，內(nèi)阻r=30.0Ω．（保留兩位有效數(shù)字）
（4）實驗電路測得的電源內(nèi)阻的阻值大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實值．

Answer 1

分析 根據(jù)電路圖連接實物圖．通過表格中的數(shù)據(jù)描點作圖．根據(jù)實驗的原理推導(dǎo)出U₂-U₁的關(guān)系式，通過圖線的斜率和截距求出電源的電動勢和內(nèi)阻．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實物圖，如圖所示．
（2）描點作圖，將偏得較遠的點舍去，如圖所示．
（3）根據(jù)$E={U}_{2}+\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}r$得，${U}_{2}=E-\frac{r}{{R}_{0}}{U}_{1}$，知縱軸截距表示電動勢，所以E=18.0V．
圖線的斜率絕對值等于$\frac{r}{{R}_{0}}$，即$\frac{r}{{R}_{0}}=\frac{18.0-10}{5.2}≈1.5$，則r=1.5×20Ω=30.0Ω．
（4）根據(jù)r=$\frac{△{U}_{2}}{△I}$，由于測量通過電源電流變化量偏小，則測量的電源內(nèi)阻偏大．
故答案為：（1）如圖乙所示 （2）如圖丙所示
（3）17.9～18.3 29.0～32.0 （4）大于

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理，要學(xué)會通過圖線的斜率和截距求解電動勢和內(nèi)阻．