Question

7．如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置，下部是可调高内阻电池．提高或降低挡板，可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积，从而改变电池内阻．电池的两极A、B与电压传感器2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连，R是滑动变阻器．（实验前已给电源充足了电）
下表是某实验小组在固定挡板位置不变，改变R进行实验过程中所记录的实验数据

实验数据序号	1	2	3	4	5	6	7	8
外电压U外（V）	2.15	2.01	1.84		1.65	1.61	1.53	1.46
内电压U内（V）	0	0.12	0.26		0.42	0.45	0.52	0.58
内、外电压之和U总（V）	2.15	2.13	2.10	2.08	2.07	2.06	2.05	2.04

（1）该小组仔细检查仪器和研究实验过程，并没发现错误．重复上述实验所得数据仍为上述数据．则该实验U_总逐渐变化的原因是：探针离开电极距离过大
（2）为了证实（1）中推断，该小组在获得序号6的数据时，用电流传感器测得流过R的电流为9mA．由此计算出两探针之间的电阻是50Ω，该可调高内阻电源在此挡板位置的实际内阻是60Ω．
（3）根据以上判断和计算出的两个阻值，将序号4的实验数据补全．

Answer 1

分析 （1）分析表中数据的变化，根据闭合电路欧姆定律的应用分析变化原因；
（2）根据欧姆定律对内电阻分析可求得内电阻；而根据外部断路时的电压为电动势，再利用欧姆定律求出实际电阻；
（3）根据电动势和测量出的总电压可利用没有计算在内的内电阻求出电流，再由欧姆定律即可求得路端电压和内电压．

解答 解：（1）由表中数据可知，随路端电压的减小总电压量减小量增多，因路端电压减小时，电流增大，由于探针离开电极距离过大，没有测量全部电阻，从而使内电压误差较大；
（2）由欧姆定律可知，内部电阻R=$\frac{{U}_{内}}{I}$=$\frac{0.45}{9×1{0}^{-3}}$=50Ω；
实际内电压U_实=2.15-1.61=0.54V；则实际内阻R_实=$\frac{{U}_{实}}{I}$=$\frac{0.54}{9×1{0}^{-3}}$=60Ω；
（3）4时的总电压为2.08V，则没有测出的10Ω电阻两端的电压U₁=2.15-2.08=0.07V；
此时电路中电流I₁=$\frac{0.07}{10}$=0.007A；
此时测量的内压U₂=I₁R=0.007×50=0.35V；
外电压U₃=2.08-0.35=1.73V；
故答案为：
（1）探针离开电极距离过大（或有部分内阻没有测量在内）
（2）50  60
（3）1.73  0.35

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，解题时一定注意正确分析题意，明确表格中数据的变化规律，才能准确利用闭合电路欧姆定律求解．