题目内容

10．在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：
A．两节旧干电池，每节电动势约1.5V
B．直流电压表Vl、V2，量程均为0～3V，内阻约3kΩ
C．电流表，量程0～0.6A，内阻小于1Ω
D．定值电阻R0，阻值2Ω
E．滑动变阻器R，最大阻值15Ω
F．导线和开关若干

（1）请根据连接的实物图甲，在图乙虚线框中画出对应的电路图；
（2）根据图甲电路进行实验，测得多组U、I数据，作出U-I图象，求出电动势和内阻的值均小于真实值，其产生误差的原因是电压表分流．
（3）实验过程中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了图丙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录Vl和V2的值如表所示，用测出的数据在图丁中绘出U1-U2图线．
组数123456
电压U1/V0.801.251.531.721.871.98
电压U2/V1.601.872.042.152.242.31
（4）由图线可得被测电池组的电动势E=3.0V，内阻r=3.0Ω．（结果保留两位有效数字）

分析 （1）根据电路图分析实验原理，明确误差产生原因；
（2）根据电路图明确实验电路接法，从而得出正确的实物图象；
93）由闭合电路欧姆定律可明确对应的公式，再由图象即可求得对应的电动势和内电阻．

解答 解：（1）根据实物图可得出对应的原理图如图所示；

（2）由图可知，电流表不是流过干路电路，原因是电压表的分流造成的；
（3）根据表中数据采用描点法可得出对应的图象如图所示；

（4）由闭合电路欧姆定律可知，E=U2+$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}$r，
整理得：U1=$\frac{{R}_{0}+r}{r}$U2-E$\frac{{R}_{0}}{r}$，
当U2=1.60V时，U1=0.80V；
当U2=2.24V时，U1=1.87V；
代入解得：E=3.0V；r=3.0Ω
故答案为：（1）如图所示；（2）电压表分流；（3）如图所示；（4）3.0，3.0．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验方法，关键在明确根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式，再分析图象的意义，求得电动势和内电阻．

练习册系列答案
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