Question

17．为测量某一电源的电动势和内阻，提供器材如下：
待测电源：电动势约为4.5V，内阻约为1.5∩Ω；
电压表：量程0-3v，内阻R_V=3kΩ；
电流表：量程0-0.6A，内阻R_A约为0.1Ω；
定值电阻₁：阻值为3Ω；
定值电阻R₂：阻值为1.5kΩ；
滑动变阻器R：最大阻值为10Ω；
开关、导线若干．
甲同学采用图甲所示电路进行测量，乙同学采用图乙所示电路进行测量．
两同学通过实验获得电压表和电流表的多组读数．在U-I坐标系中分别进行描点连线，得到直线后，将直线向两侧延长，得到在两坐标轴上的截距如图丙所示．
（1）甲同学实验获得数据为坐标系中的图线②（填写序号①或②）
（2）用图线①测得的电动势和内阻分别为4.47V和1.49Ω．

Answer 1

分析 （1）根据两图象中定值电阻的接法可明确电压表示数的大小关系，从而确定对应的图象；
（2）根据图象的性质和闭合电路欧姆定律可明确电源的电动势和内电阻；注意定值电阻的影响．

解答 解：（1）甲同学将R₁与电源直接串联，而乙图中电压表与定值电阻串联后接在电源两端，则可知图乙得出的电压值要小；故甲同学所获得的图象为②图；
（2）根据改装原理可知，干路电流是电压表示数的$\frac{3+1.5}{3}$=1.5倍；
由图象1可知，根据1.5U=E-I（r+R₁）可知，
U=$\frac{2}{3}E$-$\frac{2}{3}$I（r+R₁）
故电源的电动势E=2.98×1.5=4.47V；内阻r=$\frac{4.47}{3}$=1.49Ω；
故答案为：（1）②；（2）4.47；1.49．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验数据的处理方法，能根据图象求解电源的电动势和内电阻．