Question

15．某位同学利用图1所示电路测量电源电动势和内阻，
（1）实验时多次改变电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值R和电压表读数U，并在计算机上显示出如图2所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$关系图线，由图线可知电池的电动势E_a=2.0V，内阻r_a=0.25Ω，该实验系统误差主要来自电流表分流．

（2）实验中，随着变阻箱阻值的改变，电压表的示数U以及电池内阻消耗的功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P-U关系的是B．

Answer 1

分析 （1）本题根据图象的性质得出电动势及内电阻的表达式，从而由图象得出电动势和内电阻；
（2）由内电阻消耗功率的表达式可得出内电阻上消耗的功率与路端电压间的关系．

解答 解：（1）根据E=U+$\frac{U}{R}$r，得：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$$•\frac{1}{R}$
图象中截距为：b=0.5=$\frac{1}{E}$，斜率为：K=$\frac{0.5}{4}$=$\frac{r}{E}$，
故电动势为：E=$\frac{1}{b}$=2.0V，
内电阻为：r=E•K=2.0×$\frac{0.5}{4}$=0.25Ω；
（2）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而电流随外电阻的增大而减小，则可知内阻上消耗的功率P=I²r随路端电压的增大而减小，故B正确，ACD错误．
故选：B．
故答案为：（1）2.0；0.25；（2）B．

点评 本题考查了求电源电动势与内阻以及功率问题，要知道实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势图象斜率的绝对值是电源内阻．