Question

【題目】某同學(xué)想測定某節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供了合適的實(shí)驗(yàn)器材,甲同學(xué)按電路圖進(jìn)行測量實(shí)驗(yàn),其中R0=1.0Ω，則:

(1)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b所示,可得電源的電動(dòng)勢E=____V,內(nèi)電阻r=_____Ω，(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)；

(2)在上述實(shí)驗(yàn)過程中存在系統(tǒng)誤差，在下圖所繪圖象中,虛線代表沒有誤差情況下,電壓表兩端電壓的直實(shí)值與通過電源電流直實(shí)值關(guān)系的圖象,實(shí)線是根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪出的圖象,則下圖中能正確表示二者關(guān)系的是______

(3)乙同學(xué)將測量電路連接成如圖c所示,其他操作正確,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d所示,可得電源的電動(dòng)勢E=_____V,內(nèi)電阻r=_____Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

Answer 1

【答案】（1）3.0V； 0.33Ω （2）A （3）2.9V 0.50Ω；

【解析】

（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，根據(jù)圖象即可得出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻；
（2）明確實(shí)驗(yàn)誤差原因，根據(jù)測量值和真實(shí)值之間的關(guān)系確定正確的圖象；
（3）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)勢和內(nèi)電阻。

（1）電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為電源電動(dòng)勢，由圖示圖象可知，電源電動(dòng)勢：E=3.0V，
電源內(nèi)阻：；
（2）本實(shí)驗(yàn)采用相對(duì)電源的電流表外接法，由于電壓表不是理想電表，故存在分流現(xiàn)象，導(dǎo)致電流表示數(shù)偏��；而當(dāng)外電路短路時(shí)，電壓表的分流可以忽略，故真實(shí)圖象和測量圖象在橫軸上的交點(diǎn)相同，故A正確，BCD錯(cuò)誤，故選A.
（3）由乙同學(xué)的電路接法可知，R左右兩部分并聯(lián)后與R0串聯(lián)，則可知，在滑片移動(dòng)過程中，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d所示的圖象，則由圖象可知，當(dāng)電壓為2.40V時(shí)，電流為0.50A，此時(shí)兩部分電阻相等，則總電流為I1=1A；而當(dāng)電壓為2.30V時(shí)，電流分別對(duì)應(yīng)0.33A和0.87A，則說明當(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：2.40=E-r，2.30=E-1.2r，解得：E=2.9V，r=0.50Ω；