Question

某同学要测定一电源的电动势和内电阻，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用表示），一只电阻箱（阻值用表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图所示的电路进行实验和采集数据。

电流传感器

 

电源

      

图甲                   图乙                      图丙

（1）该同学设计实验的原理表达式是           (用、、表示)；

（2）该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到         （填“最大值”、“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为         ；

（3）该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的图像，则由图像可求得，该电源的电动势      V，内阻        。（结果均保留两位有效数字）

 

Answer 1

【答案】

(1) (2)最大值、21  (3)6.3（6.1－6.4）、2.5（2.4－2.6）

【解析】

试题分析：根据闭合电路欧姆定律列式，然后进行公式变形，得到与R关系式，再分析讨论．

（1）该同学设计实验的原理表达式是；

（2）该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为21；

（3）该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的图像，则由图像可求得，该电源的电动势6.3V，内阻2.5。根据闭合电路欧姆定律，有，公式变形，得到

对比一次函数y=kx+b，R相当于y，E相当于k，相当于x，（-r）相当于b；故E=k、-r =b

解得电源的电动势6.3V，内阻2.5。

考点：测定电源的电动势和内阻。

点评：本题涉及欧姆表的读数、测定电源电动势和内电阻的实验原理及具体操作，虽然最后的图象处理不是用的伏安法，但都可以用闭合电路欧姆定律列式分析，作出直线图象是关键．