Question

1．某同學為了測量某電池的電動勢 E和內阻 r，設計了如圖1所示的電路．并已連接成實物圖，已知定值電阻R₀=20Ω，電壓表V₁的內阻約為5000Ω、V₂為理想電壓表．

（1）根據如圖所示實物電路，請在圖2虛線框內畫出實驗電路圖．
（2）實驗中，該同學移動滑動變阻器滑片，讀出電壓表V₁和V₂的示數U₁、U₂，數據如表所示．請根據表格中的數據在圖3示的坐標紙中畫出U₂-U₁的圖線．

次數	1	2	3	4	5	6
U1/V	1.0	2.0	3.0	4.0	4.5	5.0
U2/V	17.0	15.2	14.0	12.4	11.6	10.8

（3）由圖象可得該電源的電動勢E=18.4V，內阻r=32.2Ω．（結果保留三位有效數字）．
（4）實驗電路測得的電源內阻的阻值大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實值．

Answer 1

分析 根據電路圖連接實物圖．通過表格中的數據描點作圖．根據實驗的原理推導出U₂-U₁的關系式，通過圖線的斜率和截距求出電源的電動勢和內阻．

解答 解：（1）根據實物圖可得出對應的原理圖，如圖所示．
（2）描點作圖，將偏得較遠的點舍去，如圖所示．
（3）根據$E={U}_{2}+\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}r$得，${U}_{2}=E-\frac{r}{{R}_{0}}{U}_{1}$，知縱軸截距表示電動勢，所以E=18.4V．
圖線的斜率絕對值等于$\frac{r}{{R}_{0}}$，即$\frac{r}{{R}_{0}}$=$\frac{18.4-10}{5.2}$=1.61；
則r=1.61×20Ω=32.2Ω．
（4）根據r=$\frac{△{U}_{2}}{△I}$，由于測量通過電源電流變化量偏小，則測量的電源內阻偏大．
故答案為：（1）如圖乙所示 （2）如圖丙所示
（3）18.4；32.2
（4）大于

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，解決本題的關鍵掌握實驗的原理，要學會通過圖線的斜率和截距求解電動勢和內阻．