Question

某同学要测定一电源的电动势和内电阻，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用表示），一只电阻箱（阻值用表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
（1）该同学设计实验的原理表达式是                （用、、表示）；
（2）该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到          （填“最大值”、“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为          Ω；
（3）该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的—R图像，则由图像可求得，该电源的电动势
          V，内阻r=           Ω（结果均保留两位有效数字）。

Answer 1

（1）E= I（R+r）（2）最大值  21 （3）E=6.3V， r= 2.5

试题分析：（1）由图可知，本实验采用的是电流表与电阻箱测定电动势，故表达式应为或；
（2）为了保证电路中的安全，电阻箱应从最大值开始慢慢减小，故开始时应调到最大值；
由图可知，电阻箱接入电阻应为21Ω；
（3）由闭合电路欧姆定律可知：
由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为图象的斜率为，由图可知，斜率大小为；
故E=6.3V；r=2.5Ω； 
点评：本题采用安阻法测电源的电动势，本方法的关键在于能列出电流与滑动变阻器的关系，再结合图象求出电动势和内电阻．