Question

【題目】在測量某電池電動勢的實驗中，備有如下器材：

A.干電池

B.伏特表，(表的內阻已知)

C.伏特表，(表的內阻未知)

D.開關、導線若干

(1)同學們根據桌面上所提供的器材，設計了如圖甲、乙兩種實驗電路，其中合理的是圖______所示電路。

(2)實驗操作時，同學們測量了以下物理量：S斷開時，、表的示數分別記錄為、；S閉合時，有示數的電壓表其示數記為U，請用測量記錄的物理量，導出該電池電動勢的表達式為：_________________.

(3)在實驗員協助下同學們找到了其它合適的表、表及滑動變阻器，并用伏安法測量了該電池的電動勢和內阻，根據實驗數據作出了相應的U-I圖，如圖所示，根據所作圖線，可得出該電池E=_____V，r=_____Ω.（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】 圖甲 1.47～1.49V 0.82～0.87

【解析】(1)由題意可知，電壓表U1內阻已知，而U2內阻未知，故為了準確列出閉合電路歐姆定律應兩次均可以求出電路中對應的電流，因此兩次有內阻的U1均應接入，故與開關并聯的應為U2，故電路圖應選擇甲圖；

(2)根據閉合電路歐姆定律可知,開關斷開時有：;開關閉合時有:;聯立即可解得；.

(3)采用伏安法進行測量時，根據閉合電路歐姆定律可知U=E-Ir;故圖象與縱軸的交點表示電源的電動勢，故E=1.48V(1.47～1.49V)；圖象的斜率表示內阻,故.