Question

小明要测定一电源的电动势E和内电阻 r，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 I 表示 ），一只电阻箱（阻值用 R 表示），一只开关和导线若干．该同学设计了如图（ l ）所示的电路进行实验和采集数据．
①小明设计该实验的原理表达式是    （用 E、r、I、R 表示）
②小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至    ，（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）在实验过程中，将电阻箱调至图（ 2 ）所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为    Ω
③小明根据实验采集到的数据作出如图（3）所示的图象，则由图象求得．该电源的电动势 E=     V，内阻 r=    Ω（结果均保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】分析：（1）由图可知实验中采用了电流表及是阻箱测电动势和内电阻，故应采用电流及电阻表达闭合电路欧姆定律；
（2）电学实验中为了安全，在开始实验时滑动变阻器应从最大值逐渐调小；根据电阻箱的读数原理进行读数；
（3）由闭合电路欧姆定律可得出I与R的表达式，根据图象的性质可得出电动势和内电阻．
解答：解：（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E=I（R+r）或I=；
（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25Ω；
（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=0.4；图象的斜率为，由图可知，斜率大小为=；
故E=6.0V；r=2.4Ω；
故答案为：（1）、E=I（R+r）；
（2）最大值；25；
（3）6.0；2.4．
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．