Question

在測量電源的電動勢和內阻的實驗中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學設計了如圖所示的實物電路．
①實驗時，應先將電阻箱的電阻調到

最大值

．（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）
②改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R₀=10Ω的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是

2

．（選填l或2）

方案編號	電阻箱的阻值R/Ω
1	400.0	350.0	300.0	250.0	200.0
2	80.0	70.0	60.0	50.0	40.0

③根據實驗數據描點，繪出的

1

U

-R圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在

1

U

坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E=

1

kR0

，內阻r=

b

k

-R0

（用k、b和R₀表示）．

Answer 1

分析：（1）由實驗的安全性原則可知滑動變阻器的開始阻值選擇；
（2）實驗中應保證準確，根據電阻箱的阻值與待測電阻的阻值對比可知合理方案；
（3）由圖象中的截距的含義及閉合電路的歐姆定律的表達式要求得電動勢和內電阻．

解答：解：①由圖可知，電路為限流接法，且為保證電路安全，開始電路中電流應為最小，故開始時電路中電阻應為最大，故滑動變阻器開始時應達到最大值   
②由表格可知，方案1中電阻箱的阻值與定值電阻差別太大，導致電路中電流差別太小；而方案2中電阻箱的阻與與待測電阻相差不多，故可以得出較為合理的電流值，故應選擇方案2   
③由閉合電路歐姆定律可知，U=

E

R+R0+r

R0，
變形得：

1

U

=

R+R0+r

ER0

=

1

ER0

R+

1

E

+

r

ER0

由題意可知，斜率為k，即：

1

ER0

=K
解得E=

1

kR0

；

1

E

+

r

ER0

=b
聯立解得：r=

b

k

-R0；
故答案為：①最大值；②2；③

1

kR0

，

b

k

-R0．

點評：本題考查實驗測定電動勢和內電阻；注意本實驗中實驗電路較為簡單，但要注意數據的處理的掌握，特別是圖象法的應用．