Question

10．某同學利用如圖所示電路測量電源的電動勢E和內阻r，可供選擇的實驗器材有：待測電源（電動勢約6V，內阻約1Ω），定值電阻R_A（阻值10Ω）和R_B（阻值1Ω），滑動變阻器R（最大阻值10Ω），電流表A（量程為0～0.6A，內阻約1Ω），電壓表V（量程為0～5V，內阻約10KΩ），開關S，導線若干，請回答下列問題：
①圖甲為該同學設計的電路圖的一部分，將電路補充完整；
②圖甲中的R₁應選R_A（填“R_A”或“R_B”）；
③改變滑動變阻器接入電路的阻值，分別記下幾組電壓表的示數U和相應電流表的示數I₁；以U未縱坐標，I為橫坐標，作U-I圖線如圖乙所示，并求出U-I圖線在橫軸上的截距a和在縱軸上的截距b，請選用待測電源電動勢E、內阻r、定值電阻R₁和R₂，寫出a、b的表達式，a=$\frac{E}{R_{2}+r}$，b=E，代入相應數值即可得E和r的測量值．

Answer 1

分析 ①②分析電路結構和給出的儀表，從而明確兩定值電阻的作用，進而選擇合適的電表進行實驗，同時注意實驗中應采用相對電源的外接法，從而減小實驗誤差；
③根據閉合電路歐姆定律進行分析，結合圖象即可明確圖象的截距意義．

解答 解：①R₂起保護作用，故可以采用阻值較小的R_B；由于滑動變阻器阻值過小，故使電壓表測量范圍較小，所以R₂應采用與滑動變阻器總阻值接近的R_A，由于電流表內阻與等效內阻接近，故為了減小誤差，應采用相對電源的電流表外接法，如圖甲所示；
②由以上分析可知，甲中的R₁應選擇R_A；
③根據閉合電路歐姆定律可知：U=E-I（R₂+r）
則可知，圖象與縱軸的截距等于b=E，圖象與橫軸的截距為短路電流，故a=$\frac{E}{R_{2}+r}$
故答案為：①如圖所示；②R_A；③$\frac{E}{R_{2}+r}$，E．

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，要注意明確實驗原理，特別注意實驗中給出的提示不能忽略，本題中要注意甲圖給出的信息的掌握．