Question

1．某同學(xué)為了測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì) E和內(nèi)阻 r，設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路．并已連接成實(shí)物圖，已知定值電阻R₀=20Ω，電壓表V₁的內(nèi)阻約為5000Ω、V₂為理想電壓表．

（1）根據(jù)如圖所示實(shí)物電路，請(qǐng)?jiān)趫D2虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，讀出電壓表V₁和V₂的示數(shù)U₁、U₂，數(shù)據(jù)如表所示．請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖3示的坐標(biāo)紙中畫出U₂-U₁的圖線．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U1/V	1.0	2.0	3.0	4.0	4.5	5.0
U2/V	17.0	15.2	14.0	12.4	11.6	10.8

（3）由圖象可得該電源的電動(dòng)勢(shì)E=18.4V，內(nèi)阻r=32.2Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（4）實(shí)驗(yàn)電路測(cè)得的電源內(nèi)阻的阻值大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值．

Answer 1

分析 根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．通過表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理推導(dǎo)出U₂-U₁的關(guān)系式，通過圖線的斜率和截距求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)物圖可得出對(duì)應(yīng)的原理圖，如圖所示．
（2）描點(diǎn)作圖，將偏得較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍去，如圖所示．
（3）根據(jù)$E={U}_{2}+\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}r$得，${U}_{2}=E-\frac{r}{{R}_{0}}{U}_{1}$，知縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，所以E=18.4V．
圖線的斜率絕對(duì)值等于$\frac{r}{{R}_{0}}$，即$\frac{r}{{R}_{0}}$=$\frac{18.4-10}{5.2}$=1.61；
則r=1.61×20Ω=32.2Ω．
（4）根據(jù)r=$\frac{△{U}_{2}}{△I}$，由于測(cè)量通過電源電流變化量偏小，則測(cè)量的電源內(nèi)阻偏大．
故答案為：（1）如圖乙所示 （2）如圖丙所示
（3）18.4；32.2
（4）大于

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)，解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，要學(xué)會(huì)通過圖線的斜率和截距求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．