Question

某同学采用如下图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约2Ω，电压表（0～3V　约3kΩ），电流表（0～0.6A　约1.0Ω），滑动变阻器有R₁（10Ω　2A）和R₂（100Ω　0.1A）各一只．
（1）实验中滑动变阻器应选用

R₁

（选填“R₁”或“R₂”）．
（2）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．
（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U-I图象，由图可较准确地求出电源电动势E=

1.48

V；内阻r=

1.88

Ω．

Answer 1

分析：（1）估算出电路中最大电流：当变阻器的电阻为零时，由闭合电路欧姆定律可求电路中最大电流，根据额定电流与最大电流的关系，分析并选择变阻器．
（2）对照电路图，按顺序连接电路．
（3）由闭合电路欧姆定律分析U-I图象的纵轴截距和斜率的意义，可求出电动势和内阻．

解答：解：（1）电路中最大电流I=

E

r

=

1.5V

2Ω

=0.75A，R₂的额定电流小于0.75A，同时R₂阻值远大于电源内阻r，不便于调节，所以变阻器选用R₁．
（2）对照电路图，按电流方向连接电路，如图所示．
（3）由闭合电路欧姆定律U=E-Ir得知，当I=0时，U=E，U-I图象斜率的绝对值等于电源的内阻，则将图线延长，交于纵轴，纵截距即为电动势E=1.48V
   r=

△U

△I

=

1.48-0.8

0.36

Ω=1.88Ω．
故答案为：
（1）R₁；（2）连线如图；（3）1.48，1.88

点评：本实验的原理是闭合电路欧姆定律，根据原理由图象的斜率和截距分别求出内阻和电动势．