Question

某同學要測定一電源的電動勢和內電阻，實驗器材有：一只DIS電流傳感器（可視為理想電流表，測得的電流用表示），一只電阻箱（阻值用表示），一只開關和導線若干。該同學設計了如圖甲所示的電路進行實驗和采集數據。
（1）該同學設計實驗的原理表達式是                （用、、表示）；
（2）該同學在閉合開關之前，應先將電阻箱調到          （填“最大值”、“最小值”或“任意值”），實驗過程中，將電阻箱調至如圖乙所示位置，則此時電阻箱接入電路的阻值為          Ω；
（3）該同學根據實驗采集到的數據作出如圖丙所示的—R圖像，則由圖像可求得，該電源的電動勢
          V，內阻r=           Ω（結果均保留兩位有效數字）。

Answer 1

（1）E= I（R+r）（2）最大值  21 （3）E=6.3V， r= 2.5

試題分析：（1）由圖可知，本實驗采用的是電流表與電阻箱測定電動勢，故表達式應為或；
（2）為了保證電路中的安全，電阻箱應從最大值開始慢慢減小，故開始時應調到最大值；
由圖可知，電阻箱接入電阻應為21Ω；
（3）由閉合電路歐姆定律可知：
由數學知識可知，圖象與縱坐標的交點為圖象的斜率為，由圖可知，斜率大小為；
故E=6.3V；r=2.5Ω； 
點評：本題采用安阻法測電源的電動勢，本方法的關鍵在于能列出電流與滑動變阻器的關系，再結合圖象求出電動勢和內電阻．