Question

【題目】物理興趣小組同學在測兩節干電池串聯時的電動勢和內阻時所用器材如下：

A.兩節干電池串聯：電動勢約為3 V，內阻約為1 Ω；

B.電壓表V：量程0~3 V，內阻為幾千歐；

C.電流表A：量程0~100 mA，內阻為4.5 Ω；

D.標準電阻R0：0.5 Ω；

E.滑動變阻器R：0~20 Ω；

F.開關、導線若干。

(1)該小組同學設計如下圖甲所示的電路圖，請依據電路圖用筆畫線在圖乙中將實物圖連接完整____________。

(2)實驗中，該小組閉合開關，調節滑動變阻器，多次測量得出多組電壓表示數U和電流表示數I，通過描點畫出電源的U-I圖象如圖丙所示，則該電源的電動勢E=_____________V、內阻r=_____________Ω。(結果均保留兩位小數)

（3）由于電表內阻的影響，所以該電源的電動勢測量值__________真實值，內電阻的測量值___________真實值。（以上兩空選填“大于”、“等于”、“小于”）

Answer 1

【答案】 2.95（2.93~2.97） 0.95（0.93~0.97） 小于 小于

【解析】

（1）[1]根據電路圖，實物連接如圖所示：

（2）[2] 根據閉合電路歐姆定律：

整理得：

電源的U-I圖象在U軸上的截距為電動勢，由圖可得：

E=2.95V；

[3] 電源的U-I圖象的斜率為：

解得：

；

（3）[4]如果考慮電表內阻的影響，根據閉合電路歐姆定律：

整理得：

設電源的U-I圖象在U軸上的截距為a，真實的電動勢：

所以電源的電動勢測量值小于真實值；

[5] 設電源的U-I圖象在U軸上的斜率為k，內阻的測量值為

真實的內阻：

所以電源的內阻測量值小于真實值；