Question

2．在“測電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，提供的電流表量程有些偏小，于是采用了如圖甲所示的電路進(jìn)行測量，其中定值電阻R₁的阻值為3Ω，R2的阻值為6Ω．假設(shè)電流表和電壓表都為理想電表．
（1）在實物電路圖乙中，缺少幾根導(dǎo)線，請用筆畫線代替導(dǎo)線，使之成為一個完整、正確的實物電路圖．
（2）根據(jù)圖甲所示，寫出電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系式U=E-I（$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}r$+R₁）•
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器R_P連人電路的阻值大小，記錄多組U、1數(shù)據(jù)，畫出如圖丙所示的U-I圖象，根據(jù)圖象可得出電源的電動勢為2.39V，電源的內(nèi)阻為1.25Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原理圖可明確對應(yīng)的實物圖；
（2）分析電路結(jié)論，根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可求得對應(yīng)的表達(dá)式；
（3）根據(jù)得出的表達(dá)式利用圖象規(guī)律可求得電源的電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）分析原理圖，根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實物圖；
（2）由圖可知，R₁與R₂并聯(lián)后與滑動變阻器串聯(lián)；總電阻R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$；通過電源的電流I=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}I$；電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，則由閉合電路歐姆定律可知：
U=E-$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}I$r-IR₁；
化簡得：U=E-I（$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}r$+R₁）
（3）根據(jù)（2）中圖象可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點表示電源的電動勢；故E=2.39V；圖象的斜率表示$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}r$+R₁；則可知：$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}r$+R₁=$\frac{2.39-1.0}{0.285}$=4.88；
解得：r=1.25Ω；
故答案為：（1）如圖所示；（2）U=E-I（$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}r$+R₁）；（3）2.39；1.25；

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗原理，認(rèn)真分析電路結(jié)構(gòu)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律列式；并注意用圖象法分析處理數(shù)據(jù)．