Question

8．在《測量電源電動勢和內(nèi)阻》的實驗中，實驗器材如下：
待測電源（電動勢約為3V，內(nèi)阻未知）
滑動變阻器（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
導線若干
（1）請在方框中畫出實驗需要的測量電路原理圖

（2）實驗中測得數(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R=2.0Ω時）補充表格數(shù)據(jù)，并在圖乙的坐標中描點作圖（提示：能根據(jù)圖線求出電源的電動勢和內(nèi)阻）

（3）根據(jù)圖線求得電源電動勢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，用伏阻法測量電源電動勢和內(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勢和內(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，可以用伏阻法測量電源電動勢和內(nèi)阻，實驗需要的測量電路原理圖，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．

點評 通過《測量電源電動勢和內(nèi)阻》實驗，考查學生實驗原理的掌握，電學儀器的讀數(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，不能使用伏安法測量，難度適中．