Question

8．在《測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材如下：
待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻未知）
滑動(dòng)變阻器（0-20Ω）
電阻箱（999.9Ω）
電壓表（0-3V，可視為理想電壓表）
開關(guān)一個(gè)
導(dǎo)線若干
（1）請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)需要的測(cè)量電路原理圖

（2）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得數(shù)據(jù)如下表

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
R/Ω	21	9	5	3	2	1.5	1.2	0.8	0.5
U/V	2.50	2.30	2.08	1.77		1.27	1.10	0.82	0.60

根據(jù)圖甲中電壓表的示數(shù)（當(dāng)R=2.0Ω時(shí)）補(bǔ)充表格數(shù)據(jù)，并在圖乙的坐標(biāo)中描點(diǎn)作圖（提示：能根據(jù)圖線求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻）

（3）根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢(shì)E=2.86V，內(nèi)阻r=1.86Ω

Answer 1

分析 （1）所給器材中沒有電流表，但有電壓表和電阻箱，用伏阻法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，據(jù)此畫出電路圖；
（2）根據(jù)甲圖讀出電壓表示數(shù)，根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$的關(guān)系式，根據(jù)圖象的斜率和截距表示的物理意義求出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

解答 解：（1）所給器材中沒有電流表，但有電壓表和電阻箱，可以用伏阻法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)需要的測(cè)量電路原理圖，如圖所示：
（2）根據(jù)圖甲可知，電壓表的示數(shù)為U=1.50V，
根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象，如圖所示：
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E=U+$\frac{U}{R}r$，
解得：$\frac{1}{U}=\frac{r}{E}•\frac{1}{R}+\frac{1}{E}$，
則$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$圖象的斜率k=$\frac{r}{E}$，縱坐標(biāo)截距b=$\frac{1}{E}$，
根據(jù)圖象可知，k=$\frac{2.50-0.35}{3.30}=0.652$，b=0.35，
則E=2.86V，r=1.86Ω．
故答案為：（1）如圖所示；（2）1.50；如圖所示；（3）2.86；1.86．

點(diǎn)評(píng) 通過《測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)原理的掌握，電學(xué)儀器的讀數(shù)，作圖法分析處理數(shù)據(jù)的能力，注意本題中沒有電流表，不能使用伏安法測(cè)量，難度適中．