Question

2．在“测电源的电动势和内阻”的实验中，提供的电流表量程有些偏小，于是采用了如图甲所示的电路进行测量，其中定值电阻R₁的阻值为3Ω，R2的阻值为6Ω．假设电流表和电压表都为理想电表．
（1）在实物电路图乙中，缺少几根导线，请用笔画线代替导线，使之成为一个完整、正确的实物电路图．
（2）根据图甲所示，写出电压表示数U与电流表示数I的关系式U=E-I（$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}r$+R₁）•
（3）调节滑动变阻器R_P连人电路的阻值大小，记录多组U、1数据，画出如图丙所示的U-I图象，根据图象可得出电源的电动势为2.39V，电源的内阻为1.25Ω（结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据原理图可明确对应的实物图；
（2）分析电路结论，根据串并联电路的规律可求得对应的表达式；
（3）根据得出的表达式利用图象规律可求得电源的电动势和内电阻．

解答 解：（1）分析原理图，根据原理图可得出对应的实物图；
（2）由图可知，R₁与R₂并联后与滑动变阻器串联；总电阻R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$；通过电源的电流I=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}I$；电压表测量滑动变阻器两端的电压，则由闭合电路欧姆定律可知：
U=E-$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}I$r-IR₁；
化简得：U=E-I（$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}r$+R₁）
（3）根据（2）中图象可知，图象与纵坐标的交点表示电源的电动势；故E=2.39V；图象的斜率表示$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}r$+R₁；则可知：$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}r$+R₁=$\frac{2.39-1.0}{0.285}$=4.88；
解得：r=1.25Ω；
故答案为：（1）如图所示；（2）U=E-I（$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{2}}r$+R₁）；（3）2.39；1.25；

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，认真分析电路结构，再根据闭合电路欧姆定律列式；并注意用图象法分析处理数据．