Question

18．某同学利用电压表和电阻箱做“测定电源电动势和内阻”的实验．

（1）如图1所示为该同学连接的实物图，在接触良好的前提下，发现调节电阻箱的阻值0～10欧姆之间时，电压表读数几乎没有变化，只有调到较大的时候，电压表读数开始有变化，但不太明显．请判断产生上述现象的原因？．
（2）找到原因后，该同学重新连接电路，调整电阻箱阻值，电压表读数有明显变化，相关数据记录如下：

电压U（V）	0.60	0.62	0.71	0.85	1.00	1.13	1.28	1.35
电阻R（Ω）	0.60	0.70	0.90	1.30	2.00	3.20	6.40	27.0
U/R（A）	0.95	0.88	0.78	0.65	0.50	0.35	0.20	0.05

为了能较准确地从图象求出电源电动势和内阻，应该作出电压U和$\frac{U}{R}$图象（选填“$\frac{1}{R}$”或者“$\frac{U}{R}$”），并在图2作出该图象．
（3）由作图法求出电源的电动势E=1.45V，内阻r=1.0Ω．

Answer 1

分析 （1）根据实验中电表的性质及实验原理可分析故障原因；
（2）根据实验原理可明确实验中应作出的图象；
（3）根据实验原理，利用闭合电路欧姆定律可求得出电源的电动势和内电阻．

解答 解：（1）由题意可知，将电压表串联在电路中，由于电压表电阻很大，当电阻箱只有10欧姆左右的时候，电压绝大部分都分在电压表上，所以示数基本不变．
（2）由题意可知，电路中电流I=$\frac{U}{R}$；而实验中应该作U-I图象，在本题中应该用$\frac{U}{R}$表示电流．将误差较大的点舍去，作出图象如图所示；
（3）由图象可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故E=1.45； 内电阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.45-0.5}{0.95}$=1.0Ω
故答案为：（1）电压绝大部分都分在电压表上，所以示数基本不变；（2）$\frac{U}{R}$；如图所示； （3）1.45； 1.0．

点评 本题考查闭合电路欧姆定律，要注意应用闭合电路欧姆定律进行分析，会用图象进行分析，注意画图时要正确选择坐标和标度．