Question

3．在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了合適的實(shí)驗(yàn)器材．

（1）甲同學(xué)按圖a中的實(shí)線連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中定值電阻的作用是保護(hù)電路．由電壓表讀數(shù)U和電流表讀數(shù)I，畫出U-I圖線如圖b所示，可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=2.8V，內(nèi)電阻r=0.60Ω．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
（2）乙同學(xué)因?yàn)榇中模�多連接了一根導(dǎo)線，如圖a中的虛線所示．由電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出U-I圖線如圖c所示．乙同學(xué)分析了圖象出現(xiàn)異常的原因后，認(rèn)為由圖c也可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑒t由圖c可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)電阻r=0.50Ω．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）明確保護(hù)電阻的作用，能根據(jù)閉合電路歐姆定律分析求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
（2）明確電路結(jié)構(gòu)，知道滑動(dòng)變阻左右兩端并聯(lián)接入電路，則根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律和圖象結(jié)合可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）定值電阻在電路中主要起到保護(hù)電路的作用；根據(jù)U=E-Ir可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，故E=2.8V；
圖象的斜率表示內(nèi)電阻，故r=$\frac{2.8-1.6}{2.0}$=0.60Ω；
（2）由乙同學(xué)的電路接法可知，R₁左右兩部分并聯(lián)后與R₂串聯(lián)，則可知，在滑片移動(dòng)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電阻先增大后減小，則路端電壓先增大后減小，所以出現(xiàn)圖e所示的圖象，則由圖象可知，當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流為0.5A，此時(shí)兩部分電阻相等，則總電流為I₁=1A；而當(dāng)電壓為2.4V時(shí)，電流分別對(duì)應(yīng)0.33A和0.87A，則說(shuō)明當(dāng)電壓為2.4V時(shí)，干路電流為I₂=0.33+0.87=1.2A；
則根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：
2.5=E-r
2.4=E-1.2r
解得：E=3.0；r=0.50；
故答案為：（1）保護(hù)電路    2.8  0.60
（2）3.0；0.50

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要求能明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中電路結(jié)構(gòu)的分析和閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，同時(shí)能結(jié)合圖象進(jìn)行分析求解．