Question

3．小明同學想測量一水果電池的電動勢E和內電阻r，準備了如下器材：
A、水果電池，其內阻約10KΩ
B、電流表量程為1mA，內阻約0.1ΩA
C、電壓表量程為1V，內阻約2KΩ
D、滑動變阻器阻值（0～40Ω）
E、滑動變阻器阻值（0～40KΩ）
F、單刀單擲開關
（1）在方框內設計測量電路，其中滑動變阻器應選D（填“D”或“E”）
（2）若該同學依據所設計的電路，如果已知安培表和伏特表的內阻分別為R_A、R_v．通過改變滑動變阻器的阻值，讀出多組讀數I、U，然后作出U-I圖象，求出該圖線的縱截距為U₀、斜率的絕對值為k，則由此可得該電源的電動勢E=U₀，內 阻r=k-R_A．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理，從而確定應采用的電路結構；
（2）根據閉合電路歐姆定律以及圖象規律進行分析，從而明確電源的電動勢和內電阻．

解答 解：（1）由于水果電池內阻太大，故如果電流表相對電源的外接法，則伏特表分流嚴重，誤差太大，故應采用相對電源的電流表內接法，如圖所示；
（2）根據閉合電路歐姆定律可知：
U=E-I（R_A+r）
則可知，圖線的縱截距為U₀表示電源的電動勢，故E=U₀；
斜率的絕對值k=R_A+r
故r=k-R_A；
故答案為：（1）如圖所示；（2）U₀；k-R_A；

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，要注意明確實驗電路的正確選擇，知道水果電池的內阻很大，故只能采用相對電源的電流表外接法．