Question

（12分）現要測量某電源的電動勢和內阻。可利用的器材有：電流表，內阻為1.00Ω；電壓表；阻值未知的定值電阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅；開關S；一端連有鱷魚夾P的導線1，其他導線若干。某同學設計的測量電路如圖（a）所示。

（1）按圖（a）在實物圖（b）中畫出連線，并標出導線1和其P端。

（2）測量時，改變鱷魚夾P所夾的位置，使R₁、R₂、R₃、R₄、R₅依次串入電路，記錄對應的電壓表的示數U和電流表的示數I。 數據如下表所示。根據表中數據，在圖（c）中的坐標紙上將所缺數據點補充完整，并畫出U-I圖線。


（3）根據U-I圖線求出電源的電動勢E＝       V，內阻r＝     Ω。

Answer 1

（1）略，見解；（2）略，見解析；（3）2.90（2.89～2.91之間均可），1.02（0.93～1.13之間均可）

試題分析：（1）根據題圖（a）所示，按照電流流向，其實物連線如下圖所示。

（2）顯然，坐標圖中缺少了第3、5組數據對應的點，補上點后，按照描點作圖的原則，作出其U-I圖線如下圖所示。

（3）改變鱷魚夾P所夾的位置，使R₁、R₂、R₃、R₄、R₅依次串入電路，相對于將滑動變阻器采用限流式接法接入電路，改變滑片位置，因此，將電流表和電源看作等效電源，電壓表的讀數即為路端電壓，根據閉合電路歐姆定律有：U＝E－I（r＋R_A），所以U-I圖象的縱截距即表示了電源的電動勢，有：E＝2.90V（2.89～2.91V之間均可），圖線斜率的絕對值即表示了電源的內阻與電流表內阻之和，有：r＝×10³Ω－1.00Ω＝1.02Ω（0.93～1.13Ω之間均可）