Question

（12分）现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表，内阻为1.00Ω；电压表；阻值未知的定值电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干。某同学设计的测量电路如图（a）所示。

（1）按图（a）在实物图（b）中画出连线，并标出导线1和其P端。

（2）测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R₁、R₂、R₃、R₄、R₅依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I。 数据如下表所示。根据表中数据，在图（c）中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出U-I图线。


（3）根据U-I图线求出电源的电动势E＝       V，内阻r＝     Ω。

Answer 1

（1）略，见解；（2）略，见解析；（3）2.90（2.89～2.91之间均可），1.02（0.93～1.13之间均可）

试题分析：（1）根据题图（a）所示，按照电流流向，其实物连线如下图所示。

（2）显然，坐标图中缺少了第3、5组数据对应的点，补上点后，按照描点作图的原则，作出其U-I图线如下图所示。

（3）改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R₁、R₂、R₃、R₄、R₅依次串入电路，相对于将滑动变阻器采用限流式接法接入电路，改变滑片位置，因此，将电流表和电源看作等效电源，电压表的读数即为路端电压，根据闭合电路欧姆定律有：U＝E－I（r＋R_A），所以U-I图象的纵截距即表示了电源的电动势，有：E＝2.90V（2.89～2.91V之间均可），图线斜率的绝对值即表示了电源的内阻与电流表内阻之和，有：r＝×10³Ω－1.00Ω＝1.02Ω（0.93～1.13Ω之间均可）