Question

在做测量电源电动势E和内阻r的实验时，提供的器材有：待测电源一个、理想电压表一个（量程大于电源电动势）、电阻箱一个（电阻箱的读数为R）、电键一个、导线若干．
（1）根据提供的器材设计实验电路并在图（a）上连接实物图．
（2）如图（b）所示的直角坐标系，横轴“？”对应的物理量应是

 

．
（3）为测量更准确，多次改变电阻箱的电阻R，读出电压表相应的示数U，在直角坐标系中画出某种关系图象，该图象为一条直线，如图（b）所示．由图象得到直线在纵轴的截距为m、斜率为k，请写出E、r的表达式：E=

 

，r=

 

．

Answer 1

分析：（1）根据伏阻法测量电源的电动势和内电阻，根据原理图连线；
（2）根据闭合电路欧姆定律列方程，找出线性关系；
（3）结合图象表达式进行分析讨论．

解答：解：（1）电路图如图所示：

根据电路图连接实物图，如图所示：

（2）根据闭合电路欧姆定律，有：
E=U+

U

R

r
变形得到：

1

U

=

r

E

?

1

R

+

1

E

故

1

U

-

1

R

图象是直线，作

1

U

-

1

R

图象；
（3）

1

U

-

1

R

图象是直线，表达式为

1

U

=

r

E

?

1

R

+

1

E

；
图象纵轴截距为：

1

E

=m；
图象斜率为：k=

r

E

；
故：E=

1

m

，r=

k

m

；
故答案为：（1）如图所示；（2）

1

R

；（3 ）

1

m

，

k

m

．

点评：本题关键根据闭合电路欧姆定律列式后找出线性关系表达式，然后结合图象的截距和斜率进行分析讨论，不难．