Question

17．測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻有多種方法，教材中列出了三種主要方法．一位同學(xué)選擇了其中的兩種方法做實(shí)驗(yàn)，他已有的器材有：開(kāi)關(guān)、干電池、若干導(dǎo)線(xiàn)．
（1）該同學(xué)要分別完成這其中的兩種實(shí)驗(yàn)，他還需在圖1中選用的器材有（填寫(xiě)器材對(duì)應(yīng)的序號(hào)）ABD或AC；

（2）為更好選擇儀器合適的量程，該同學(xué)先用多用表粗測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)（如圖2），選擇的量程如圖3，則多用電表的讀數(shù)（如圖4）為1.40；

（3）該同學(xué)用一種方法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，得到的圖象（如圖5）所示，則電源的電動(dòng)勢(shì)1.47V，內(nèi)阻0.758Ω（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，可以運(yùn)用伏安法、安阻法、伏阻法測(cè)量，都是根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電壓之和進(jìn)行測(cè)量．
（2）多用電表的中間的刻度是直流電壓表或直流電流表的讀數(shù)，結(jié)合電壓表讀數(shù)的方法即可讀出；
（3）在圖線(xiàn)上，斜線(xiàn)與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)就是電源的電動(dòng)勢(shì)；斜線(xiàn)斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻的大�。�

解答 解：（1）有三種方法可以測(cè)量，方法如下：
若采用伏安法，即運(yùn)用電壓表和電流表進(jìn)行測(cè)量，電壓表測(cè)量外電壓，電流表測(cè)量通過(guò)電源的電流，原理是：U=E-Ir．測(cè)量電路圖如下圖右；需要多選擇電流表A、電壓表B、以及滑動(dòng)變阻器D．
若采取安阻法，即運(yùn)用電流表和電阻箱進(jìn)行測(cè)量，電流表的讀數(shù)與電阻箱的阻值的乘積表示外電壓，原理是：E=I（R+r）．測(cè)量電路圖如下圖左；需要多選擇電流表A、以及變阻箱C．
若采用伏阻法，即運(yùn)用電壓表和電阻箱進(jìn)行測(cè)量，電壓表讀數(shù)與電阻箱阻值的比值表示通過(guò)電源的電流，原理是：E=$\frac{U}{R}$（R+r）．測(cè)量電路圖如下圖中；需要多選擇電壓表B、以及變阻箱C．

故他還需在圖1中選用的器材有ABD、AC或BC
（2）由圖3可知，選擇的是2.5v的直流電壓檔；由于多用電表的中間的刻度是直流電壓表或直流電流表的讀數(shù)，該處共有50個(gè)小刻度，所以每一個(gè)小刻度就表示0.05V，由圖4可知，讀數(shù)為28.0，所以電壓表的讀數(shù)為：0.05×28.0=1.40V．
（3）當(dāng)外電阻為無(wú)窮大時(shí)，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，所以在圖線(xiàn)上，斜線(xiàn)與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)就是電源的電動(dòng)勢(shì)，延長(zhǎng)圖線(xiàn)可得：E=1.47 V
根據(jù)閉合電路的歐姆定律：E=U+Ir
得：$k=\frac{-△U}{△I}$
即U-I圖線(xiàn)中，斜線(xiàn)斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻的大小$r=\frac{△U}{△I}=\frac{1.47-1.0}{0.62-0}Ω=0.758$Ω
故答案為：（1）ABD；AC；（或BC也正確）（2）1.40；（3）1.47，0.758

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法，伏安法、伏阻法、安阻法，知道其原理最終是相同的，都是電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電壓之和．測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，U-I圖線(xiàn)與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)就是電源的電動(dòng)勢(shì)；斜線(xiàn)斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻的大�。�切記．